Как выполняется сварка латуни, какие существуют технологии

Латунь не является чистым химическим элементом, это сплав, состоящий из цинка и меди. Нормы по количественному содержанию металлов в сплаве не существует, поэтому их процентное соотношение варьируется от 20% до 30% для каждого элемента. Зачастую в латуни можно обнаружить и некоторые другие элементы. Многокомпонентный состав подразумевает наличие олова, свинца, никеля, марганца или железа. Многие отождествляют понятия латуни и бронзы. С точки зрения металлургии это два разных сплава, у которых наблюдаются отличия как по физическим, так и по химическим свойствам.

В промышленном отношении все сплавы латуни подразделяются на два вида:

  1. Однофазный сплав – сплав, в котором цинк присутствует в количестве, не превышающем 35%. Его еще называют сплавом «альфа». По физическим свойствам альфа отличается пластичностью. Изделия можно деформировать, не нагревая их предварительно.
  2. Двухфазный сплав содержит гораздо больше цинка. Его доля может достигать 60%. Этот сплав называется «альфа-бета», он имеет прочную структуру. Изделия из двухфазной латуни отличаются своей прочностью. Чтобы изменить форму, необходимо повышать температуру изделия или увеличивать внешнее давление.

Особенности

Латунь поддается сварке, однако этот процесс считается технологически сложным. Входящие в ее состав компоненты в виде цинка и меди отличаются по физико-химическим свойствам, следовательно, по-разному себя ведут в одинаковых условиях. Несмотря на это сварка, в принципе, возможна. Если узнать все особенности поведения металлов, то можно осуществить сварку тривиальными способами, причем в домашних условиях. По своей технологии процесс похож на сварку меди.

Можно выделить несколько традиционных препятствий, с которыми сталкивается каждый сварщик при проведении сварочного процесса. Основной проблемой является большой разрыв между температурами плавления металлов, входящих в состав сплава латуни.

Если для меди температура плавления составляет 1080°C градусов, то цинк плавится уже при 420°C, а при 905°C градусах цинк начинает кипеть (при нормальном давлении).

В результате действия электрической дуги цинк плавится и закипает. Из места формирования шва он постепенно испаряется и выгорает.

Цинк в процессе сварки реагирует с кислородом. Образовавшийся оксид в виде пленки покрывает деталь. Она образуется именно в зоне шва, но именно эта пленка препятствует нормальному сплавлению. Помимо этого, в латуни при нагревании быстро начинают появляться поры и трещины. Они обусловлены тем, что при повышении температуры начинается процесс поглощения водорода. В расплавленном металле он образует пузыри. В итоге пористая структура шва негативно сказывается на его прочности.

Если подытожить представленную теорию, можно выделить три основные проблемы, характерные для сварки латуни:

  1. испарение и выгорание металла (цинка);
  2. образование пор и трещин;
  3. образование оксида цинка (белой пленки).

Подготовка

Теплопроводность сплава меди и цинка гораздо ниже, нежели у составляющих элементов, поэтому для сварки нет необходимости предварительно разогревать заготовки. Если же толщина материала внушительная, то можно ограничиться локальным нагревом.

Стыки заготовок обрабатываются несколькими способами, исходя из толщины листа металла. При толщине до 1,5 мм делают по кромке отбортовку. Высота бортика должна достигать удвоенной толщины листа. При толщине заготовки от 1,5 мм до 6 мм поверхности не обрабатывают, а при сварке между кромками обеспечивают зазор 1-2 мм. Применение подкладок требует увеличения зазора до 3 мм. Кромки большей толщины разделывают под углом 30-45°C градусов.

Для того, чтобы провести качественную сварку любого сплава, необходимо учитывать свойства каждого составляющего элемента. Сварка латуни напоминает сварку меди, однако наличие цинка вносит в алгоритм некоторые коррективы. Принято выделять три способа сварки латуни:

  1. электродуговая сварка;
  2. аргонодуговая сварка;
  3. газовая (газопламенная) сварка.

Электродуговая сварка

Электродуговую сварку осуществляют инверторными аппаратами, работающими в режиме MMA. Для этого используют специальные электроды. От их типа зависит способ сварки. Различают сварку латунными или угольными электродами. Сварка латунными электродами ведется постоянным током прямой полярности. Для работы характерна короткая дуга при силе тока в 250 А, этот параметр приведен для электродов диаметром 5 мм. С такими показателями скорость наложения шва достигает 30 см в минуту. После наложения шва его подвергают ковке и разогреву до 600°C градусов.

Сварка угольными электродами предполагает использование графитированного расходного материала (толстопокрытых электродов). Они состоят из латунной проволоки, которая содержит в своем составе такие элементы, как марганец, железо, алюминий и кремний. Для изготовления покрытия применяются смеси жидкого стекла с сухими примесями. К наиболее популярным относят марганцевую руду, ферромарганец, меловую крошку, алюминий и графит.

При пользовании угольными электродами применяют присадку, покрытую специальными флюсами. Такая сварка ведется при вышеуказанных параметрах, однако они уже подходят для электродов сечением 10 мм. Можно выделить ряд обязательных условий, необходимых для получения прочного шва при ведении электродуговой сварки:

Аргоновая

Аргоновая или аргонодуговая сварка – это разновидность дуговой сварки, которая обладает определенными особенностями. Сварка ведется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа, роль которого выполняет аргон. Если бы инверторы, работающие в режиме TIG, были так же распространены, как и инверторы MMA, то аргонодуговую сварку латуни можно было бы назвать самым популярным способом соединения. Тем более, что именно такой способ сварки обеспечивает высокое качество.

Прибегают к аргонно-дуговому способу при сварке достаточно массивных заготовок. Сначала выполняется подготовка поверхностей. Она сводится к зачистке кромок до характерного блеска. Латунь быстро окисляется, поэтому нередко приходится бороться со слоем окисла. Для этого кромки обрабатывают азотной кислотой, после чего заготовку следует промыть и высушить.

При сварке необходимо получить длинную дугу. Сплошной шов исключается, так как в процессе его наложения может произойти сквозное прогорание металла. Шов формируется из отдельных валиков.

Сварка латуни характерна постепенным понижением напряжения. При использовании вольфрамового неплавящегося электрода применяется присадка. Оптимальным вариантом для материала присадки служит бронза или фосфор. Из этих элементов делается специальный прутик, который одним концом вносится в зону формирования шва. Но при ведении аргоновой сварки допускается еще применение плавящихся электродов. Так или иначе, процесс сопровождается характерным потрескиванием, которое возникает при испарении цинка.

Достоинства аргонно-дуговой сварки можно сформулировать подробнее.

Газовая

Газовая сварка латуни применяется в исключительных случаях. В основном ее ведут при отсутствии электричества или при невозможности вести электродуговую сварку. Сформированный шов получается достаточно прочным и качественным, но такой метод сопровождается интенсивным испарением цинка. Препятствием этого процесса может служить лишь окислительное пламя. В результате реакции соединения с кислородом образуется пленка на поверхности, которая предотвращает выход газа наружу.

При газовой сварке происходит сгорание в специальной горелке горючего газа. Его роль выполняет ацетилен, водород, природный газ, пары бензина или керосина. Наибольшей популярностью пользуется смесь ацетилена и кислорода, так как она имеет высокий показатель теплоты сгорания. Мощность пламени напрямую влияет на качество шва, поэтому перед выполнением работ необходимо настроить параметры сварки. Технология газовой сварки подразумевает разогрев в пламени присадочного материала. Прутик с присадкой всегда должен находиться в зоне высокой температуры, а сам шов накладывается с максимальной скоростью.

Проволока, играющая роль присадочного материала, не требует применения дополнительного флюса. Обычно используется кремнистая латунная проволока, она дает плотный и прочный шов. Избыточные шлаки необходимо смыть водой. Затем шов подлежит проковке, отжигу и медленному охлаждению. При ведении работ на вертикальной поверхности следует помнить о текучести металла.

Сварка латуни

Такой металл как латунь благодаря своим отличным эксплуатационным характеристикам получил сегодня широкое распространение и используется в различных отраслях народного хозяйства. Достаточно часто возникает необходимость сварки латуни, что выполняется с использованием различного оборудования и по строго определенной технологии. Необходимо сказать, что латунь относится к легкоплавким металлам, что необходимо учитывать при выполнении таких работ. Расскажем вам поподробнее как проводиться сварка такого металла.

Особенности сварки латуни

Если же говорить об особенностях работы с этим металлом необходимо сказать, что в отдельных случаях возникают определенные трудности, обусловленные наличием в сплаве цинка, который расплавляется и выгорает при низких температурах. Если у самой латуни температура плавления составляет порядка 700 градусов, то цинк становится жидким и начинает выгорать уже при 420 градусах. Все это существенно усложняет сварку латуни, которая при термической обработке в месте соединительного шва начинает интенсивно кипеть, что в свою очередь не позволяет сформировать правильный шов.

Во время термического воздействия при сварке латуни образуется большое количество белого осадка. Такой остаток представляет собой окись цинка, который выгорает и соединяется с кислородом. Следует также учитывать тот факт, что испарения цинка в соединении с кислородом представляют опасность для человека. Именно поэтому при выполнении таких сварочных работ следует в обязательном порядке использовать следующие средства индивидуальной защиты:

Используемые сегодня технологии сварки латуни позволяют снизить выгорание цинка, и при этом обеспечивается отсутствие в сварном шве пор, наличие которых отрицательно сказывается на качестве соединения.

Сварка латуни аргоном

Необходимость предварительного прогрева деталей перед выполнением сварочных работ зависит в большей степени от толщины таких элементов. При соединении тонких и средних по своей толщине латунных изделий выполнять их предварительный нагрев не требуется. А вот если соединяются элементы большой толщины, рекомендуется предварительно выполнить местный прогрев.

Также исходя из толщины материала, выполняется разделка кромок под их сварку встык. В том случае, если выполняется работа с латунными листами, толщина которых не превышает полутора миллиметров, рекомендуется выполнять предварительную отбортовку листов. При этом высота такой отбортовки должна равняться двойной толщине свариваемых металлических изделий. В том же случае, если соединяются элементы толщиной более полутора миллиметров, то дополнительно обрабатывать их кромки не требуется.

При сварном соединении металлических латунных изделий следует помнить, что допустимый зазор составляет не более 2 миллиметров. В том случае, если используются дополнительные подкладки, размер допустимого зазора увеличивается до 4 миллиметров. Необходимо учитывать тот факт, что от правильности соблюдения зазора между соединяемыми деталями зависит качество выполненной сварки.

Сварка латуни полуавтоматом

Необходимо сказать, что на выбор используемых электродов непосредственно влияют особенности тех или иных латунных изделий. Наибольшую популярность получили справочные электроды марок Л62 и Л68. Использование проволочных электродов этих марок позволяет существенно уменьшить выгорание цинка, а, следственно, сварные швы отличаются прочностью и имеют правильно сформированную структуру.

Появление при выполнении сварки большого количества дефектов и разнообразных пор в сварных швах существенно усложняет выполняемые работы. Для минимизации таких пор и обеспечения максимальной плотности шва рекомендуется использовать в качестве электродов латунную проволоку, которая легирована различными раскислителями. В качестве раскислителей можно использовать серебро, марганец и алюминий. При выполнении сварочных работ рекомендуется использовать дополнительный флюс, который позволяет улучшить качество соединения и эффективно удаляет из сварного шва появляющийся оксид цинка.

При использовании кислородной сварки этого металла рекомендуем использовать электроды, содержащие в своем составе кремний и олово. В данном случае обеспечивается максимально высокая коррозийная устойчивость, а само соединение получается прочным и устойчивым к воздействию различных агрессивных сред. Распространение также получили кремнистые электроды, которые в процессе сварки уменьшают количество дыма, соответственно снижается показатель угара цинка. Такие кремнийсодержащие электроды широко используются при сварке латуни и стали.

Профессиональные специалисты при выполнении сварочных работ в обязательном порядке используют различные виды флюса. Применение таких составов препятствует окислению в расплавленной ванне и очищает сварные кромки. Все это позволяет существенно улучшить качество проведенных работ. Наилучшие результаты достигаются при использовании флюсов, изготовленных из буры и борной кислоты. Также можем порекомендовать вам использовать флюс БМ1 , который состоит из метилового спирта и метилбората. Использование такой марки флюса позволяет предотвратить выгорание цинка, соответственно сварщик будет полностью защищен от воздействия опасных для здоровья паров цинка.

Читайте также:  Пластиковые подоконники, их размеры, толщина и ширина, цена

Газовая сварка латуни

Следует сказать, что такие работы следует выполнять с максимально возможной в конкретном случае скоростью, что объясняется особенностями плавления этого материала. При уменьшении скорости сварки существенно увеличивается количество образующихся в шве пор. Оптимальные показатели скорости сварки составляют приблизительно 0,25 метров в минуту.

Если выполняются работы с латунными изделиями большой толщины, соединяемые детали следует устанавливать к горизонту под углом в 10-15 градусов. При этом сварка ведется снизу вверх. Предварительно необходимо разогреть соединяемые элементы, что позволит ускорить их сварку.

Присадочную проволоку при выполнении сварки латуни необходимо располагать под углом в 30 градусов к свариваемым кромкам. При этом горелка держится под углом близким к 90 градусам к поверхности изделия. Сварку нужно выполнять без поперечных колебаний, что может привести к ненужному расплавлению латунных изделий. Учтите, что проволока или электрод не должны погружаться в расплавленную ванну. Проволока должна быть в пламени горелки над расплавленной ванной. Наплавляемый металл должен располагаться в пламени горелки и каплями стекать в ванну.

Показатели прочности выполненных соединений

Следует сказать, что качество и прочность выполненной сварки латуни зависит от различных факторов. Это и толщина соединяемых элементов, разновидность используемого присадочного материала, характеристики соединяемых латунных изделий. Отметим, что применение той или иной технологии сварки позволяет обеспечить максимально возможную прочность соединения. Необходимо соответствующим образом проводить подготовку материала к работе, правильно выбирать используемый наплавляемый материал, что и станет залогом отсутствие горячих и холодных трещин в сварном шве. Также рекомендуется выполнять дополнительный отжиг соединенных элементов при температуре порядка 550 градусов. Это существенно улучшает структуру металла, обеспечивая максимально возможную прочность соединения. Отметим лишь, что подобный отжиг возможен в случае, когда свариваемые изделия имеют небольшие габариты.

Четыре способа сварки латуни

Латунью называют сплавы, основой которых является цинк и медь. Процент содержания этих основных металлов в каждом конкретном сплаве может различаться. Например, цинка может быть от 20 до 60%. Кроме того, в сплав могут быть добавлены в небольших количествах и другие элементы.

Особенности сварочных работ со сплавами меди

Латунь часто сравнивают с бронзами. Ведь бронзы – это тоже сплавы, в которых присутствует медь, а в качестве второго основного компонента может выступать алюминий, кремний, свинец, бериллий и так далее.

Теплопроводность меди в 6 раз больше, чем железа. И поэтому технология сварки сплавов из меди имеет серьёзные отличия от технологии сварки стальных и железных изделий

Важно также отметить, что вещи из латуни или бронзы зачастую имеют декоративную ценность. А значит, при сварке нужно использовать тот режим, который позволит получить идеально гладкий шов и придать долговечность соединению.

Все сплавы с медью имеют определённые общие черты, но при этом у каждого из них есть и свои уникальные свойства. Например, особое значение для работы с латунью имеет тот факт, что в ней присутствует цинк.

Именно этот элемент из таблицы Менделеева делает сварку латуни столь непростой. Есть несколько трудностей, с которыми мастера сталкиваются при этом процессе:

Чтобы бороться со всеми трудностями при сварке, используют защитную среду аргона. Применяют и другие виды сварок, не забывая о подготовке материала и строгом соблюдении технологии процесса.

Подготовка

Сегодня на практике при работе с бронзой и латунью применяют электродуговую, газопламенную и аргоновую сварку. Но вне зависимости от того, какая именно технология была выбрана, необходимо тщательно подготовить металлические поверхности, которые предполагается сваривать.

Для этого по краям заготовок следует вырезать специальные сварочные кромки, а будущее место шва отполировать до появления блеска с помощью наждачки и напильника.

На латунных поверхностях нередко образуются окислы, от которых тоже нужно избавиться. Это можно сделать, воспользовавшись раствором соляной или азотной кислоты. Причём такую очистку следует осуществлять строго перед началом сварочных работ.

Электродуговая

Для стандартной электродуговой сварки лучше всего использовать электроды из латунной проволоки (причём доля цинка в этой проволоке должна составлять 40%) с включениями алюминия, железа, свинца, марганца.

Через эти электроды при включении аппарата должен проходить постоянный электроток, обладающий прямой полярностью. В данном случае сварка проводится короткой дугой из положения снизу.

Дуга должна поддерживаться силой тока в 250 ампер для электродов длиною в 5 мм. В таком случае быстрота укладки шва может достигать 30 см в минуту.

По окончании основной операции сварочный шов следует дополнительно проковать и разогреть до температуры в диапазоне от 600 до 650 °C. Это придаст соединению большую прочность.

Газовая

Безусловно, варить поверхности изделий из латуни можно и газовым аппаратом. Но в этом случае работу надо осуществлять с максимальной скоростью. Если горелка будет двигаться медленно, то в шве будут образовываться поры – это опять же связано с особенностями плавления цинка. В конечном счёте, скорость работы должна быть равна примерно 25 см в минуту.

Сварку газовым аппаратом нужно выполнять без поперечных колебаний, иначе изделие из латуни начнёт расплавляться. Горелку специалисты советуют держать под прямым углом к поверхности изделия. А присадочную проволоку необходимо во время процесса располагать под углом примерно в 30 градусов к свариваемым кромкам.

В среде аргона

Сварка латуни аргоном – самый качественный и популярный вариант на сегодня. Причём это справедливо не только для латуни, но и для иных медных сплавов.

Данный метод представляет собой ту же дуговую сварку, но в среде инертного газа аргона. И здесь возможно применение как плавящихся, так и неплавящихся электродов.

В качестве материала для неплавящихся электродов, как правило, используется вольфрам. А хорошим присадочным материалом в большинстве случаев могут стать бронзовые прутки марки БрКМц-3-1.

Однако если сплав латуни очень сложен, то следует использовать присадочную проволоку из того же материала, что и само обрабатываемое металлическое изделие.

Сварка бронзы или латуни аргоновым аппаратом выполняется в один слой. И при этом варить нужно не цельным швом, а небольшими отдельными участками (валиками).

Здесь нужна точность и аккуратность, потому что достаточно велика вероятность прожога. В частности, из-за этого сварка латуни аргоном проводится посредством длинной дуги. И мастер должен постепенно снижать силу тока в зонах сваривания, чтобы добиться нормального результата.

В связи с описанными выше особенностями технологии применять аргоновую сварку лучше всего на изделиях толщиной более 5 миллиметров.

В домашних условиях

Дома проще всего воспользоваться имеющейся в наличии или позаимствованной у кого-то паяльной лампой и оловянным припоем. А в качестве флюса, то есть материала, отделяющего зону сварки от атмосферного воздуха, можно использовать дешёвый и доступный борат натрия. Иногда для пайки латуни готовят специальные припои из меди и серебра.

Если предстоит сварка латуни в бытовых домашних условиях электродуговым методом, нужно подумать о средствах защиты и строгих мерах предосторожности. Пары цинка представляют действительно серьёзную опасность для здоровья людей – они ядовиты.

Следовательно, производить сваривание латуни обязательно нужно в защитной маске, перчатках и респираторе. По этой же причине данный процесс лучше выполнять на улице или в помещениях с достаточно мощными вытяжками.

Не слишком опытным мастерам будет полезен дополнительный совет. Сначала желательно потренироваться на ненужном куске латуни подходящих размеров. Только набив руку и установив правильные настройки аппарата, можно браться за настоящую работу.

Тем, кто хочет быстро соединить два металлических объекта, стоит знать о том, что такое холодная сварка. Хотя это название не совсем корректное. Условно говоря, удар кувалдой по двум металлическим пластинам, в результате которого можно получить единое изделие (и именно так поступали в древности) тоже можно считать холодной сваркой.

Но в наши дни так называют соединение двух металлических частей благодаря специальным составам, а также сами эти составы. Их можно купить практически в любом специализированном магазине, они позволяют соединять, ремонтировать и герметизировать изделия из латуни и бронзы.

Способ применения крайне прост: нужно размешать состав холодной сварки, пока не получится однородная масса. Потом следует нанести эту смесь на обе поверхности, которые необходимо соединить, и плотно прижать их друг к другу на несколько секунд.

Фактически холодная сварка – это клей для металлов, и иногда такой клей действительно способен решить соответствующие проблемы в домашних условиях. С другой стороны, бывают ситуации, когда без настоящей сварки не обойтись.

Свайный фундамент для брусового дома

Дом из бруса на винтовых сваях – популярный в частном строительстве вариант. Это связано с тем, что основание такого вида можно использовать на грунтах с различной несущей способностью, и установка опор обходится с меньшими трудовыми и финансовыми затратами. Кроме того, конструкция из пиломатериалов имеет сравнительно небольшой вес, поэтому мощный фундамент для нее не требуется, а мелкозаглубленный ленточный не всегда соответствует геологическим условиям местности. Сами деревянные дома отличаются экологической безопасностью для здоровья, хорошо сохраняют тепло.

Характеристика свайно-винтового фундамента

Строительство дома из бруса выполняют на фундаментах разного вида: столбчатом, плитном, ленточном, свайном. Последний вариант является популярным из-за своей универсальности относительно возможности использования на различных типах грунта, сравнительной дешевизны.

По конструкции выделяют такие разновидности свайных опор:

Среди прочих, винтовые сваи – это оптимальный и наименее затратный вариант для индивидуальных застройщиков. Их достаточно просто можно устанавливать вручную, применяя рычаги. Изготавливают изделия способом литья либо сваривают элементы сваи друг с другом. Винтовые опоры можно сделать в домашних условиях из металлической трубы нужного диаметра и железного (стального) листа.

Схема свайно-винтового основания

Грунт при завинчивании буров уплотняется, а не разрыхляется. Это положительным образом сказывается на устойчивости сооружаемого основания.

После монтажа столбов требуется выполнять их обвязку для достижения целостности, максимальной прочности и надежности конструкции.

Преимущества и недостатки

Выбор в пользу винтовых опор вызван их эксплуатационными достоинствами и простой технологией проведения работ. Фундамент на сваях такого типа отличается следующими преимуществами:

По сравнению с достоинствами, минусов у свайного фундамента значительно меньше:

Винтовые сваи

Общим минусом, присущим всем без исключения строительным материалам, является возможность приобретения продукции низкого качества.

Преимущества свайно-винтовых конструкций способствуют их распространению. Выбирая, какие винтовые сваи лучше, рекомендуется покупать изделия у проверенных временем производителей, чтобы труба была без сварного шва, а наконечник – литой.

Расчет требуемого количества опор

Во время проектирования будущего сооружения в проектном плане наносят требуемое число опор, чтобы возводимая постройка была максимально надежной и долговечной. Их количество определяется такими факторами:

При неправильном проведении расчетов, если опорных столбов будет установлено меньше, чем необходимо, возможно возникновение следующих проблем во время эксплуатации дома:

Читайте также:  Рассмотрим как покрасить металлический гараж своими руками

При подсчете требуемого количества столбов на практике пользуются таблицами СНиП. Также обязательно определяют тип грунта на строительном участке. Размеры свай для разных почв представлены ниже в таблице.

Грунт/Требуемая длина винтовых опор разного диаметра, м⌀ 76 мм⌀ 89 мм⌀ 108 мм⌀ 133 мм
суглинистый или глинистый32,52,52,5
песчаный3,52,52,52,5
торфяные почвызависит от глубины расположения несущего слоя

Масса постройки считается с предполагаемой меблировкой, техникой, оборудованием и прочими предметами обихода. В расчетах учитывают также снеговую и ветровую нагрузку.

Каждая опора способна выдерживать определенную максимальную нагрузку, которая приводится в документах к изделиям. Разделив суммарный вес создаваемой конструкции на несущую способность одной сваи, получают требуемое число столбов.

Опорные конструкции устанавливают по следующей схеме:

Расстановка опор

Рассмотренные расчеты нужного количества опор, чтобы сделать винтовой фундамент, носят приблизительный характер. При отсутствии соответствующего опыта эту работу лучше предоставить специалистам.

Монтаж винтовых свай

После оформления проектной документации (простого плана), приобретения необходимых инструментов и материалов, приступают к строительству фундамента на винтовых сваях. Предварительно столбы покрывают антикоррозийным покрытием, что продлить время их эксплуатации. Делают это при отсутствии защитного слоя на купленных изделиях.

Монтаж опор выполняют в следующей последовательности:

Вкручивание винтовых свай

Сделав ростверк, возводят дом, кровлю и обустраивают цоколь.

Над ровной поверхностью земли оставляют приблизительно 40-50 см столбиков, а при значительных перепадах высот, длина оставляемых частей определяется проектом.

Винты вкручивают вручную или с помощью спецтехники. Рекомендуется в первом случае работать втроем: двое рабочих закручивают, а оставшийся – контролирует уровень установки.

Бетоном заливают выставленные столбы, если планируется постоянное проживание в доме. Для временной постройки этого можно не делать.

Винтовые опоры предназначены для постройки основания под достаточно легкие конструкции. При создании многоэтажных зданий нужно помимо соблюдения прочих рекомендаций, подбирать облегченные строительные материалы для постройки дома.

Устройство ростверка

После монтажа опорных столбов под фундамент для брусового дома делают ростверк. Он предназначен для придания прочности всей конструкции и связывания основания со стенами здания. Вариант обвязки выбирают, исходя из особенностей будущей постройки.

Установленные по уровню сваи соединяют друг с другом следующими способами:

Различные способы создания ростверка на винтовых сваях

Швеллер или двутавровую балку применяют при строительстве на заводненных почвах или таких, где существует вероятность подмывания.

Для создания плиты или железобетонной ленты, предварительно устанавливают опалубку и арматурный каркас. Потом заливают конструкцию бетоном.

После строительства дома под ним остается открытое пространство. Этот цоколь закрывают различными материалами:

Цоколь выполняет эстетические функции и обеспечивает уменьшение потерь через пол сооружения.

Деревянные брусья используют для создания ростверка под относительно легкие дома, а остальные варианты предназначены для возведения на них более массивных конструкций. Наибольшие нагрузки выдерживает монолитная плита, содержащая арматурный каркас внутри.

Весь процесс строительства дома из бруса на свайно-винтовом фундаменте показан в видеоролике ниже.

Создание свайного фундамента для дома из бруса – это хороший вариант, позволяющий получить удобное, теплое жилье за короткий срок. При этом экономятся и денежные средства. Приобретать необходимо качественный строительный материал известных фирм. Обязательно следует перед началом строительства определиться со свойствами грунта на участке под застройку, уровнем грунтовых вод, массой будущей конструкции, чтобы в правильном количестве закупить сваи.

Свайный фундамент для домов из бруса

Строительство домов из бруса набирает популярность. Это связано с тем, что такой материал как древесина, является экологически чистым и долговечным, обладает отличными тепло- и звуко- изоляционными качествами, а также просто выглядит красиво с эстетической точки зрения.

Но в данном случае встает вопрос того, на каком основании лучше остановить свой выбор. Многие специалисты рекомендуют обратить внимание на свайный фундамент, который идеально подойдет для дома из бруса, а поэтому именно о нем и пойдет речь в данной статье.

Дом на свайном фундаменте с швеллером.

Виды свайного фундамента

Особенностью такого фундамента заключается в том, что для его изготовления и установки не требуется большого количества расходного материала и рабочих рук, а также рыть траншею, что немаловажно. Его основание — это сваи, которые вгоняются в грунт и держат на себе вес конструкции дома, распределяя ее равномерно по почве. Существуют следующие виды фундамента на сваях:

Для сооружения дома из бруса, который не будет иметь большого веса, лучше всего выбрать винтовые сваи. При этом будут сэкономлены значительные финансовые средства, так как не придется тратиться на спецтехнику и нанимать целую бригаду рабочих.

Винтовой фундамент для дома из бруса.

Процесс установки винтовых свай в грунт

Технология строительства свайного фундамента включает в себя несколько этапов.

1. Самое первое, на что необходимо обратить внимание, это расчет необходимой длины сваи. Во внимание необходимо брать следующие значения:

Определяем тип грунта.

Рассчитываются параметры длины трубы или стержня исходя из следующей калькуляции.

Прежде всего, учитывается особенность земли. В нашей стране в основном преобладают пучинистые почвы, которые вспучиваются под воздействием различных атмосферных факторов (дождь, паводки, замерзание и оттаивание). Но основным критерием является фактор промерзания. Поэтому такой фундамент должен входить в почву на большую глубину, чем промерзает грунт (если промерзание 1-1,5 метра, то винтовая свая забуривается на глубину 1,7-2 метра).

2. Следующий этап состоит в приобретении необходимых материалов. В частности, купить сваи необходимой длины и приспособления для их погружения в землю.

3. Когда все готово, можно приступать к следующему этапу, который заключается в подготовке площадки и самих свай к погружению в грунт. Поверхность, где будет стоять дом из бруса, размечается под будущий фундамент. Определяются места, где будут располагаться винтовые сваи. После этого в установленных точках выкапываются лунки, после чего можно приступать к процессу создания фундамента.

4. Берется специальное оборудование или лом, по краям которого насаживаются две металлические трубы. Таким образом создается рычаг. Свая ставится в лунку и начинает вкручиваться в землю с помощью двух человек, которые, держась за трубы, ходят по кругу. Это делается до тех пор, пока она не войдет на необходимую глубину. Еще один человек в это время, должен контролировать строгую вертикальность свай. Когда все установлено, можно приступать к строительству самого дома из бруса.

Преимущества и недостатки свайного фундамента для брусового дома

Как и все конструкции, винтовой фундамент имеет свои преимущества и недостатки. К преимуществам можно отнести возможность эффективного удержания дома весом до 200 тонн, простота и небольшие затраты на сооружение, надежность и долговечность. И, самое важное, возможность ведения строительства на любой поверхности (ровная, либо под уклоном).

К недостаткам следует отнести только один пункт. Фундамент из винтовых свай не может быть использован, если почва каменистая или горная, поскольку в таком случае понадобятся другие конструкции и специальная техника.

Полезные советы

Прежде всего, следует обратить внимание на то, что перед погружением в землю, винтовые сваи должны быть обработаны антикоррозийным покрытием, которое в разы увеличит их срок службы.

Некоторые специалисты рекомендуют создание специального металлического каркаса между сваями, который будет выступать дополнительным элементом жесткости, а дом из бруса будет иметь дополнительные опоры. Это делается с помощью сварочного оборудования.

Обвязка винтовых свай деревянным брусом: важные моменты

Надежность свайно-винтового фундамента, как, впрочем, и любого другого строительного основания, зависит от соблюдения технологических рекомендаций, а также от правильности его геометрических параметров. Сегодня мы рассмотрим основные моменты, касающиеся обустройства деревянной обвязки свайно-винтового фундамента. О возможных ошибках, а также о правилах, подлежащих обязательному выполнению, мы узнаем из опыта пользователей FORUMHOUSE.

В статье рассмотрим следующие вопросы:

Предположим, что свайная часть фундамента у вас уже готова: сваи ввинчены в грунт, оголовки приварены, а отклонение горизонтального уровня винтовых свай соответствует допустимым погрешностям. Мы не станем брать на себя ответственность, рассуждая о том, какое расстояние должно быть между сваями, на какую глубину они должны быть ввинчены в грунт. Также мы не станем давать советов относительно подходящего диаметра свай. На эти вопросы обосновано ответят только профессиональные проектировщики, к которым и следует обращаться за соответствующими расчетами. Для начала мы хотим предостеречь вас от серьезной ошибки, соблазн допустить которую возникает у многих непрофессиональных застройщиков.

Вынос несущих стен за пределы свайного основания

Иногда частные застройщики пытаются найти решения, которые позволяют сэкономить на покупке строительных материалов и на работе по ввинчиванию дополнительных свай. При этом они забывают о прочности строительной конструкции, которую можно нарушить весьма опрометчиво.

Вот пример грубейшего нарушения строительной технологии, на фото изображен вынос наружной стены за пределы свайного ряда.

Что можно порекомендовать людям, которые ставят сомнительную экономию во главу угла? Самое главное – не допускайте самодеятельности, и тогда все у вас получится. Если строительными нормативами предусмотрена установка сваи под каждый угол или стену будущего помещения, то пусть так и будет. Не нужно делать никаких свесов и отступов, которые не имеют под собой опоры в виде сваи, прочно ввинченной в грунт. К удешевлению конструкции это не приведет, зато дополнительными проблемами застройщика обеспечит.

Если вы сделаете свес или отступ, то эта конструкция у вас будет на лагах висеть. В этом случае придется делать двойную обвязку изнутри и связывать ее каким-то образом с внешним свесом (чтобы конструкция полностью не разошлась). Дешевле (за счет экономии на сваях) не выйдет, так как придется потратиться на усиление нижнего перекрытия, а вот проблем это добавит конкретно.

Вообще, по технологии строительства свайно-винтового фундамента сваи необходимо ставить под все перерубы, углы и несущие стены. Это самое главное правило.

Брус или доска – что лучше?

Поговорим о том, какой материал лучше использовать для создания деревянной обвязки. Строительные нормативы допускают использование цельного деревянного бруса (150х150, 150х200 200х200) или бруса, сшитого из несколько досок (50х200). Наборной брус качественно заменяет брус цельный и по некоторым характеристикам даже превосходит его. Три доски, сшитые вместе, заменяют брус сечением 150х200, при этом четыре доски аналогичны брусу 200х200.

Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.

Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.

Слово «бревно» было упомянуто пользователем не случайно. Цельный брус является сравнительно тяжелым строительным материалом и в условиях ограниченного количества рабочих рук переносить его с места на место (даже в условиях небольшой строительной площадки) будет весьма затруднительно. К тому же, цельный брус плохо сопротивляется изгибу (хуже, во всяком случае, чем доски, поставленные на ребро), что делает его использование менее практичным.

Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.

Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.

Что касается длины гвоздей: для составного бруса из трех досок (50х200) достаточно гвоздей длиной 90 – 120 мм. Они пробиваются с двух сторон в шахматном порядке, как и указал пользователь builder. Расстояние между гвоздями – 20…45 см. Если брус составляется из четырех досок, вначале сбиваются вместе 3 доски, потом к ним крепится четвертая (такими же точно гвоздями).

Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).

С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).

Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.

Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.

Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.

Диаметр резьбы, мм6810
Диамер сверла, мм4,56,58

Технология соединения и наращивания бруса

Длина деревянного бруса (и цельного и составного) редко соответствует расстоянию между свайными оголовками. Для того чтобы подогнать балки под размеры фундамента, их приходится разрезать или сшивать между собой. Осуществляя наращивание бруса, необходимо соблюдать одно важное правило.

Стыки досок не нужно делать висячими. Стыкуйте доски на оголовках свай.

Сращивать брус на оголовках свай тоже нужно правильно. Если выполняется сращивание цельного бруса, то на двух соседних балках делаются запилы. На одной балке запиливается верхняя половина бруса, на другой – нижняя. После этого оба бруса соединяются в замок. Такое соединение называется «соединением в полдерева».

На первый взгляд все выглядит предельно просто. Но существует важное правило соединения двух элементов одной несущей балки: на оголовок сваи в точке соединения несущих балок должны опираться оба соседних бруса, а не один. Для начала приведем пример неправильного соединения.

Площадка опоры балки на оголовок (в месте стыка двух прогонов) должна иметь длину не менее 90 мм. На рисунке балки в месте соединения “зарезаны”. У одного «зарезана» верхняя половина, у другого – нижняя. Если брус опирается на оголовок сваи только “зарезанной” частью, то его рабочее сечение следует принимать сечением лишь этой части. Если же брус опирается на оголовок полностью (не менее 90 мм по длине), то все правильно: обвязка будет работать, как цельный брус.

Прогоном в данном случае является несущая балка в обвязке каркасного дома.

Это правило также применимо и к угловым соединениям обвязки. Вот примеры правильных примыканий бруса.

Свайный фундамент под дом из бруса: набивной, винтовой, буро-заливной

При выборе фундамента под деревянный дом важно учитывать не только нагрузку от самого здания, но и геодезию участка: геодезию, уровень промерзания, залегание грунтовых вод. Зная все данные, можно рассчитать и подобрать правильное основание для своего дома. Большая ошибка при строительстве, которую допускают большинство новичков — мнение, что чем глубже залегает фундамент, тем он надежнее. Зимой сила пучения легко вытолкнет основание наружу и дом перекосит. Для сложного ландшафта с высоким уровнем ГВ подходит свайный фундамент. По своей конструкции он не сложнее ленточного, но имеет свои нюансы при строительстве. О том, какие особенности имеет свайный фундамент под дом из бруса, его примерную стоимость, плюсы и минусы, рассмотрим в этой статье. А видео и некоторые отзывы помогут определиться читателю с выбором основания под брусовый дом.

Особенности свайного фундамента

Свайное основание — это одно из разновидностей столбчатого. Сваи монтируются по всему периметру будущего дома: по углам и под несущими стенами, пересечениями. Сваи могут быть различного диаметра и из разного материала:

По видам свайный фундамент подразделяют на типы:

По экономичности конкурируют свйно-буровой и винтовой. Их можно выполнить своими руками, соблюдая некоторые правила. Для дома из бруса эти варианты подходят больше, так как вес у конструкции не большой. Железобетонный забивной используют для строительства массивных строений из тяжелого строительного материала. Он же самый дорогостоящий. К главным плюсам использования винтовых свай и заливных под дом из бруса относятся:

  1. Можно использовать при самом сложном ландшафте.
  2. Подходят под любой вид почвы.
  3. Нет необходимости проводить гидрогеологические исследования.

Строительство деревянного дома на свайном фундаменте

Отличают свайное основание еще по способу отдачи силы давления от дома на фундамент. Различают по несущей способности, в зависимости от силы давления, бывают двух типов:

  1. Сваи-стойки. Свая опирается на твердую породу и все несущие способности зависят от плотности опорной породы.
  2. Сваи-трения. Эти конструкции несет нагрузку от бокового давления грунта и сопротивление с нижней части.

Первый вариант подходит для песочной и слабой почвы, второй — для любого типа почвы.

Свайно-ростверковый фундамент

По большей части в России преобладает глинистый и песочно-глинистый грунт. Свайно-растверковое основание подходит для нашей почвы под дом из бруса лучше остальных видов. По СНИПу свайно-раствертковое основание используют для слабого грунта или с промерзанием 1-1,5 м. Состоит конструкция основания из свай и верхней раствертки, как на рисунке справа. Сваи для основания берут готовые,в виде стержней из железобетона или металла, или заливают прямо в грунте. Группа из свай носит название свайной конструкцией, а верхняя объединение их при помощи балок или плит растверткой. Раствертку для дома из бруса можно выбрать погруженную в землю (низкую) или высокую на 20 — 40 см над уровнем грунта. Форма каждой сваи может быть круглой или прямоугольной. Главное, чтобы сечение было правильно подобрано под вес конструкции дома из бруса.

Особенности монтажа свайного фундамента

У каждого вида свайного фундамента есть свои особенности монтажа. Так для монтажа свайно-бурового нет необходимости приобретать готовые сваи, для винтового необходимы готовые элементы конструкции. Рассмотрим каждый подробнее.

Свайно-винтовой фундамент

Свайно-винтовой фундамент состоит из готовых металлических свай. Изготавливают их из полой трубы, с заваренным по верху одной стороны винтом. Сечение трубы может быть различным. Свайно-винтовой фундамент для любого вида почвы. Несущие способности складывается из нижней плотности почвы+ силы трения со всех сторон. Свая, как большой винт, вкручивается в почву. Выполнить работы можно своими руками, при помощи нескольких человек. После установки винтовые сваи заливают изнутри бетоном. Сверху делается обвязка из бруса, который предварительно гидроизолируют битумной мастикой или другим материалом.

Схема монтажа винтовых свай

Буро-набивной свайный фундамент

Для небольшого дома из бруса можно выбрать экономичный вариант буро-набивного основания. Для конструкции нет необходимости приобретать готовые сваи. На почве делается разметка и в местах размещения свай бурят отверстия в глубину от 1,5 до 5 м. Зависит глубина от массивности конструкции дома и вида грунта на участке. В пробуренную скважину помещают столбушку из связанной арматуры. Сверху все заливается бетоном, получается готовый столбик прямо в земле. Если почва сыпучая, то можно использовать в качестве обсады из трубу или обложить скважину рубероидом. После заливки обсадную конструкцию можно извлечь или оставить в скважине для большей прочности. Подробнее, как происходит монтаж, можно увидеть на видео:

Железобетонный забивной свайный фундамент

Это самый дорогостоящий вид свайного фундамента. Для его монтажа необходимо приобрести готовые железобетонные столбы и забить их в почву при помощи специальной техники. При этом используют силу вдавливания, вибрации или удара. Для небольшого дома из бруса этот вариант нерентабелен.

Рентабельность свайного фундамента в частном строительстве дома из бруса

Цена любого вида фундамента под дом из бруса составляет от 20 до 25% от общей сметы. Говоря о свайном фундаменте, как об одном из самых дешевых видов, значит вводить читателя в заблуждение. Так установка одной сваи в крупном городе, например Москва, Уфа, СПб составляет от 3 500 до 5 500 руб. В зависимости от сложности и вида почвы на участке. Если почва на участке твердая, а ландшафт ровный, целесообразнее выбрать ленточный или плитный фундамент. Тем более, высчитать такое основание проще, а залить под небольшой дом из бруса можно мелко заглубленную конструкцию. Техника как в набивном и точность технологий не нужны. Но почему же все популярнее становится свайный фундамент при строительстве домов из бруса? Этому способствует ряд положительных сторон, о которых говорят отзывы застройщиков:

  1. Проводить земельных работ необходимо меньше на 90% в отличии от ленточного основания.
  2. Надежность фундамента выше для любого вида грунта.
  3. Материалов для монтажа необходимо приобретать меньше, поэтому материальная сторона тоже выигрывает, хоть и незначительно.
  4. Можно заняться монтажом свайного фундамента в зимнее время года, когда работы стоят в разы дешевле.
  5. Вспучинность и просадка грунта нестрашны основанию.

Конечно, при выборе свайного фундамента можно рассчитывать на значительную экономию на материалах, но вот цена на работы высокая во всех регионах. Давайте сделаем приблизительный расчет для дома из бруса 9х7 м: Для строительства свайного железобетонного фундамента под дом из бруса понадобится некоторое оборудование: трактор, автокран или экскаватор со специальным навесным копровым оборудованием. Купить копровое оборудование для работ на одном объекте, как говорят отзывы, невыгодно. Придется заказывать технику, работа которой обойдется за забивку 1 м погонного от 130 р. В среднем свая нужна от 3 до 5 м. Свая стоит в среднем за 1м 400 р. Выходят несложные расчеты (130+400)х3=1590 обойдется забивка 3 м сваи вместе с материалом. Для строительства дома свай необходимо как минимум 12 шт. 1590х12=19 080. Плюсуем эксплуатацию техники 500 р./час. Винтовой фундамент рассчитывается аналогично: цена на среднюю по качеству винтовую сваю длинной 1,5 м — 1 800 руб. Плюс к ней необходим оголовок который стоит от 350 руб. шт. Цена комплекта выходит 2150 р. Выполнить монтаж одной сваи стоит 1500 р. Итого на 12 шт свай понадобиться итого на (2150+1500)х12=43 800 р.

Самый недорогой вариант свайного фундамента — заливной по технологии ТИСЭ, его можно залить своими руками. Главное, чтобы пробурить сваи ниже промерзания грунта и до твердых пород. Армирование выполняют по всей глубине с выпуском на 40-50 см. Выпуск необходим для бетонной обвязки. Бур можно приобрести или взять в прокат.

Цена на различные виды свайного фундамента под ключ

Не всегда есть возможность выполнить работы своими руками. Свайный фундамент только на первый взгляд выглядит просто, монтаж требует некоторой точности и усилий. Для примера рассмотрим цену на фундамент под ключ в крупных городах России в виде таблицы:

ГородЦена на различный вид свайного фундамента под ключ м. п./руб.
свайно — раствертковыйсвайно-винтовойсвайно-заливной
МоскваОт 3800От 4100От 3200
СПбОт 4000От 4300От 3500
УфаОт 3900От 4200От 3300
Нижний-НовгородОт 3700От 4000От 3100

Цена на свайный фундамент под ключ может изменяться в зависимости от сложности конструкции и ландшафтных особенностей. Так можно найти недорогой фундамент под ключ для небольшого дома из бруса 3х4 м от 15 000 р. Но если пересчитать, сколько будет стоит залить ленточный, не заглубенный, своими руками, то сэкономить можно в разы. Отзывы застройщиков говорят об этом же.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *