Коррозионная активность
Устанавливая забор, большое внимание следует уделить почвенной коррозии, определить степень ее активности, выбрать способы защиты и применить необходимые меры. Почва всегда является агрессивной средой, причем не только для металла, но и для бетона
При этом у разных видов грунта степень коррозионной активности отличается и зависит от многих факторов, некоторые из которых взаимосвязаны. Самой оптимальной почвой, в которой коррозия протекает незначительно, является сухой песчаник. В нем не задерживается влага, не развиваются бактерии, а кислотно-щелочной баланс в пределах оптимального.
Список грунтов по мере возрастания коррозионной активности:
- песчаные ‒ pH 6-7,5;
- торфяные, болотистые ‒ pH 3-6;
- щелочные солончаки и суглинки ‒ pH 7,5-9,5;
- чернозем ‒ pH 6-7;
- подзол ‒ pH 4-4,5.
При этом кислотно-щелочной баланс не единственный параметр, определяющий агрессивность почвы. Также учитывается содержание кислот, минералов, влажность, бактерии. Например, в черноземе, несмотря на оптимальный уровень pH, содержатся органические кислоты, а также бактерии, продукты жизнедеятельности которых вызывают коррозию. Содержание минералов в почве может колебаться от 10 до 300 мг/л. Сами по себе минералы не являются агрессивной средой, но, растворяясь в воде, создают электролит, вызывающий электрохимическую коррозию. Уровень влажности также имеет значение. Для песчаных почв критическим считается 10-20%, а для остальных ‒ 15-25%.
Электрохимическая коррозия
Самой разрушающей силой обладает электрохимическая коррозия. В зимний и летний период она замедляется, а весной и осенью усиливается из-за повышения влажности почвы.
Коррозия возникает, когда поверхность металла контактирует с электролитом, насыщающим грунт (раствором минералов, кислот и газов в воде). Вследствие разности потенциалов возникают короткозамкнутые гальванические элементы. Это химический источник тока – ЭДС, в котором энергия протекающих химических реакций преобразуется в электроэнергию. При этом анодные участки растворяются, то есть металл ионизирует и переходит в раствор Fe → Fe2+ + 2e.
В зависимости от кислотно-щелочного баланса грунта можно рассматривать процессы водородной или кислородной деполяризации. Но в любом случае это самый распространенный вид коррозии, протекающий почти во всех почвах, за исключением сухих.
Более активное коррозионное воздействие могут вызывать только блуждающие токи. Их источником становятся электроустановки с рабочим заземлением, например, станции катодной защиты газопроводов или ж/д пути с проездом электротранспорта. Однако опасность воздействия блуждающими токами возникает лишь в непосредственной близости с источником (30-50 м).
Коррозионная активность грунта определяется измерением удельного электрического сопротивления (Ом х м). Низкая активность свыше ‒ 100 Ом, средняя ‒ 20-100 Ом, высокая ‒ менее 20 Ом. Показатель может изменяться в зависимости от влажности, поэтому замеры следует производить в период повышенной влажности.
Определение длины трубы
Прежде, чем закупать трубы для установки опор, надо правильно посчитать их длину и количество.
Длина трубы для забивания рассчитывается так: высота забора + глубина промерзания грунта + 20 см
Следует обратить внимание на то, что длина трубы под землей должна быть не меньше 1/3 высоты верхней части
Пример: высота нашего забора – 2,0 метра. Глубина промерзания грунта в регионе – 1,2 метра. Получаем: 2,0 + 1,2 + 0,2 = 3,4 метра. Такой длины должны быть наши заготовки.
Производители отпускают трубы немерных длин, можно приобрести заготовку ближайшего размера – 4,0 метра и отрезать ее самостоятельно или заказать подрезку у продавца. Если есть более выгодное предложение на большую длину, например, 10,5 метра по низкой цене в пересчете на 1 отрезок, мы можем купить трубу и разрезать ее на 3 части (в нашем случае 3,4×3 = 10,2 метра, нам подходит труба 10,5 метров). Ориентироваться следует на цену изделий и сортамент, предлагаемый продавцом.
Расстояние между столбами забора не должно превышать 2,5 метров. Следует составить план расположения опорных труб заранее и посчитать их количество.
Выбор формы
Металлические столбы для забора делают из обычных стальных труб, которые могут иметь разное сечение:
- Круг;
- Прямоугольник;
- Квадрат.
Труба с круглым сечением самая бюджетная. Длина изделий, отпускаемых от производителя – 2,5…6,0 метров. Диаметр круглого проката – 57…108 мм. При выборе таких опор необходимо приобрести стабилизирующие пластины, чтобы сделать возможным и удобным процесс крепежа ограждения к столбу.
Трубы квадратного и прямоугольного сечения более дорогие, но и прочные: их ребра жесткости обеспечивают опорам устойчивость под действием нагрузок. Толщина стенок труб для столбов варьируется от 2 до 4 мм. Заготовки, как и круглые трубы, выпускаются длиной 2,5…6,0 метра с незначительными припусками.
Прямоугольные и квадратные трубы можно использовать под разные типы ограждений. Чтобы выбрать подходящий размер сечения, выберите подходящий размер пролёта между опорами и посчитайте примерный вес материала (штакетника, профлиста и др.)
| Сечение трубы, мм | Максимальная допустимая нагрузка на опоры, кг | |||||
| 1 метр | 2 метра | 3 метра | 4 метра | 5 метров | 6 метров | |
| 40×40×2 | 709 | 173 | 72 | 35 | 16 | 5 |
| 40×40×3 | 949 | 231 | 96 | 46 | 21 | 6 |
| 50×50×2 | 1165 | 286 | 120 | 61 | 31 | 14 |
| 50×50×3 | 1615 | 396 | 167 | 84 | 43 | 19 |
| 60×60×2 | 1714 | 422 | 180 | 93 | 50 | 26 |
| 60×60×3 | 2393 | 589 | 250 | 129 | 69 | 35 |
| 80×80×3 | 4492 | 1110 | 478 | 252 | 144 | 82 |
| 100×100×3 | 7473 | 1851 | 803 | 430 | 253 | 152 |
| 100×100×4 | 9217 | 2283 | 990 | 529 | 310 | 185 |
| 120×120×4 | 13726 | 3339 | 1484 | 801 | 487 | 296 |
| 140×140×4 | 19062 | 4736 | 2069 | 1125 | 679 | 429 |
Применение стальных труб
Этот вариант установки столбов, считается наиболее экономичным. Конструкция забора получается очень прочной, отличается высокой надежностью. Срок эксплуатации такого забора исчисляется десятками лет. Чтобы установить стальные трубы, требуется соблюдать разработанную технологию:
- Размечается периметр. Расстояние между столбами делается менее 2,5 метра;
- Выкапываются ямы. Глубина зависит от высоты забора, выбирается индивидуально;
- Устанавливаются трубы. Вертикальность проверяется строительным уровнем. Для получения точной перпендикулярности применяют деревянные подпорки;
- Выполняется бетонирование. В состав раствора входит: Щебень – 2 части;
- Песок – 3 части;
- Цемент – 1 часть.
После заливки для выпуска воздуха смесь нужно проткнуть в нескольких местах;
После заливки столбы нужно вновь проверить с помощью строительного уровня. Нарушение вертикальности необходимо исправить. Все работы должны выполняться до застывания бетона. Потом это станет невозможным.
Через две недели, после полного схватывания бетона, можно будет выполнять установку секций забора, приваривать закладные, устанавливать ворота и калитку.
Требования к столбам для забора
Заборные столбы должны обладать высокими прочностными характеристиками, поэтому при их установке, учитывают требования, предъявляемые к столбам. Опорные конструкции монтируют таким образом, чтобы они смогли выдержать нагрузки и массу пролетов забора. Чтобы оградить сооружения от животных, действий ветра и снежных завалов, при установке учитывают запас прочности, которая не позволит ограждению завалиться.
Столбы выполняют не только оградительную функцию, но и выступают в качестве декора, поэтому если столб не подходит под общий дизайн забора, его лучше скрыть от посторонних глаз.
Установка столбов при неровной поверхности
Детальнее о том, как правильно выставить столбы для забора. Опоры устанавливаются в предварительно выполненные лунки и заливаются бетонным раствором. Столбы нужно предварительно выставить точно по уровню.
Схема ограждения на склоне
Средний размер дистанции между отдельными стойками при установке с выравниванием определен около 2,5–3 м. Это расстояние может быть увеличено или уменьшено, в зависимости от вида и массивности конструкций.
Для надежной установки и параллельном выравнивании стоек для забора по высоте при их монтаже на неровной поверхности, шаг опор желательно сократить до 2 метров. Чтобы обеспечить вертикальность опор, выставить их и выдержать точный уровень для забора по высоте, домашний мастер может использовать следующий инструмент:
- лазерный нивелир – устройство проецирует лучи по горизонту и вертикали, позволяя выставить столбы по единому уровню в плане и на одной высоте;
- гидроуровень – изготавливается самостоятельно из отрезка рукава для полива, с надетыми на края обрезанными пластиковыми бутылками, или приобретается; это идеальная дешевая замена нивелиру;
- отвес – грузом, подвешенным на шнуре, применяемым для проверки вертикальности опоры;
- ватерпас (строительный уровень) – линейка с капсулами, наполненными жидкостью с небольшим пузырьком воздуха, по положению которого определяется горизонтальное положение.
Забор на участке с уклоном
Пошаговая инструкция установки опор:
- Размечается участок, с определением размещения угловых стоек забора.
- Монтируются угловые столбы для забора – лунки делают глубиной ниже точки промерзания грунта на 25 см.
- Дно ямы трамбуется слоем щебня толщиной 10 см.
- Опора помещается в яму, уровнем и отвесом устанавливается в вертикальное положение и фиксируется подпорками (старыми досками и пр.).
- Основание заливается бетоном.
- После монтажа первого устанавливается второй угловой столб, с выравниванием по начальной опоре посредством нивелира или водяного уровня.
- Когда бетон затвердел (спустя пару дней), между угловыми опорами забора натягивается струна, по которой размечаются места установки промежуточных столбов.
- Отбиваются места для лунок, и ровно устанавливаются промежуточные опоры по описанной выше технологии, на одной линии.
Чертеж для армирования фундамента
Также в дополнение о порядке выполнения работ указано на видео ниже.
Выбор столбов для установки забора без бетонирования
Для деревянных столбиков, монтированных без заливки раствора, лучше всего подходят такие сорта древесины, как дуб или бук, а также хвойные лесные породы из регионов страны с холодным климатом. Можно не сомневаться, что забор получится прочным, надёжным, при этом экологичным и красивым. Дерево необходимо обработать против последствий воздействия влаги, а затем – своевременно осуществлять текущий уход, тогда такое ограждение прослужит долго. Для работы выбирают брус с сечением 100×100 (допускается 120×120) миллиметров.
При сооружении металлической или поликарбонатной изгороди для стоек оптимальны профильные трубы. Если ограждение делают из профилированного листа или евроштакетника, то целесообразно остановиться на трубах, сечение поперечника которых имеет форму прямоугольника, поскольку к ним удобнее всего крепить лаги.
Для сооружения ограды из рабицы, сетчатых элементов подходят круглые трубы, которые также наиболее экономичны.
Забивка металлических столбиков и деревянных опор – плюсы и минусы метода
Не всегда финансовые возможности и запас времени позволяют сооружать бетонный фундамент под забор. В этом случае, желая ускорить процесс сооружения забора и уменьшить объем затрат, владельцы участков часто используют метод погружения опор в почву с помощью обычной кувалды или с использованием специального приспособления.
Забивка металлических столбиков
Решая использовать метод забивки, оцените все особенности технологии. Главные достоинства:
- возможность погружения опор в грунт без выполнения земляных работ. При использовании ударного метода упрощается процесс монтажа и сокращается время на установку;
- существенное уменьшение объема расходов по монтажу столбов для будущего забора. На резкое снижение сметной стоимости влияет отсутствие необходимости использования портландцемента, гравия и песка;
- отсутствие необходимости привлечения подсобников и применения специальной техники. Забить столбы в грунт несложно самостоятельно, воспользовавшись массивной кувалдой или ручным приспособлением;
- устойчивость столбчатых опор, забитых в почву. При небольшом содержании влаги в почве и расположении водоносных пластов на увеличенной глубине, опоры сохранят исходное положение.
Основные недостатки ударного метода:
- резкое уменьшение устойчивости забора с опорами, забитыми в торфяную, песчаную и заболоченную почвы. При повышенной площади ограды возможен перекос опор и падение забора из-за увеличенной парусности;
- значительная деформация верхней части столба, подверженной механическому воздействию. Наносимые под разными углами удары деформируют торец оградительного столба;
Оцените все особенности технологии решая использовать метод забивки
- разбивание почвы вокруг столба в результате ударного погружения опоры. Из-за различного направления наносимых ударов грунт деформируется, из-за чего опора расшатывается;
- повышенная вероятность усадки опор под весом массивного забора. При увеличенной концентрации влаги в грунте возможна просадка столбов, вызывающая деформацию ограды;
- сложность забивки столбов в почву с крупными включениями каменистой фракции. Конец заборного столба при контакте с большим камнем не сможет углубляться в почву на необходимую глубину.
Монтаж столбов для забора методом забивки при строительстве ограждений
Согласно требованиям технологии, для забивания опор в почву необходимо выполнить следующие работы:
- Произвести защитную и антисептическую обработку стоек.
- Разметить координаты установки заборных столбов.
- Пробурить скважины уменьшенного диаметра для последующей забивки опор.
- Проверить вертикальность лунок и уплотнить их основание.
- Засыпать на дно скважины слой песчано-гравийной подсыпки.
- Забить столбы в приготовленные полости.
Монтаж столбов для забора методом забивки
Специалисты акцентируют внимание на важных моментах:
- обязательном контроле вертикального положения опор;
- размещении торцов столбов в одной плоскости;
- выполнении приямков нужной глубины для забивания столбов;
- выдерживании постоянного шага между столбчатыми опорами.
Для выполнения работ необходимо подготовить инструмент.
Какой используется инструмент
Перечень инструмента для ударного погружения небольшой:
- массивная кувалда или механизированное устройство для забивания;
- уровень и рулетка;
- капроновая леска и колья для разметки.
При высоте опор не более 2 м используется ручной способ погружения. Трехметровые стойки забивают с помощью специального приспособления.
Ручной способ погружения используется при высоте опор не более 2 м
Собираемся поставить забор с забитыми опорами – этап подготовки
До начала забивки выполните следующие работы:
- Нанесите на поверхность столбов из древесины антисептический раствор.
- Просмолите или покройте битумом погружаемую часть деревянного столба.
- Очистите поверхность стальной трубы и покройте опору грунтом.
- Выполните разметку мест забивки столбов.
Как сооружается опорная конструкция забора – технология работ по забивке стоек
После завершения подготовительных мероприятий приступайте к процессу монтажа столбов.
Работы несложно выполнить своими силами по следующему алгоритму:
- Забейте первую опору на углу участка.
- Проверьте глубину забивки и проконтролируйте уровнем положение столба.
- Осуществите погружение остальных стоек по контуру сооружаемого забора.
- Натяните бечевку между угловыми стойками.
- Проконтролируйте соответствие высоты столбов отмеченному уровню.
Способы с нижним бетонированием опор
Суть данной методики заключается в создании бетонных площадок для столбов, погруженных ниже границы промерзания почвы. Тогда на стойку смогут воздействовать только боковые усилия морозного пучения, но им будет противостоять масса подошвы из бетона и ее верхняя плоскость, задавливаемая теми же силами вниз. Главное, — сделать подошву ниже уровня замерзания. Технология такая:
- Определив, где находится граница промерзания, в земле необходимо пробурить скважину глубиной на 600 мм ниже этого уровня. Дно ямы подсыпать щебнем в толщину 10 см и утрамбовать.
- К концу стальной трубы, играющей роль стойки для забора, нужно приварить металлическую скобу. Затем установить ее по центру скважины и надежно зафиксировать.
- Приготовить бетонную смесь и залить ее в скважину, чтобы слой получился не более 500 мм.
- После схватывания бетона следует выполнить гидроизоляцию стенок скважины рубероидом, а затем засыпать ее доверху щебнем вперемешку с песком. В процессе засыпки надо выполнять послойное уплотнение щебенки.
- Спустя 28 дней (время застывания бетона) нужно заполнить столбы изнутри бетонной смесью и приступить к монтажу забора.
Схема установки столбов с нижним бетонированием
Засыпка щебнем – это замена почвы, способной впитывать и удерживать влагу, на камень, который этой способности лишен. Почти так же выполняется устройство опор ТИСЭ, только здесь из бетона отливается полукруглая подошва, располагающаяся на границе замерзания земли, и сама стойка. Для этого нижнюю часть скважины придется расширить специальной боковой насадкой на бур, а потом опустить в яму арматурный каркас и опалубку в виде круглой трубы.
Полость в нижней части скважины и труба с арматурным каркасом заполняются бетоном. Стенки ямы так же закрываются рубероидом, а проем засыпается щебнем с послойным уплотнением.
Столбы для забора на какую глубину закапывать?
Есть разные рекомендации по размеру подземной части. Для слабых грунтов и сплошных пролетов с высокой парусностью обычно советуют около 50% от высоты надземной части. Для пучинистых грунтов, способных «выдавливать» из себя опоры, глубина установки столбов должна быть на 20-30 см ниже уровня промерзания. И в некоторых случаях эта величина может быть больше расчетной.
Для плотных грунтов можно ограничиться 1/3 высоты надземной части. У них часто даже не проводят бетонирование, ограничившись «забивкой» столба или забутовкой щебнем. Для рыхлого грунта проводят полное или частичное бетонирование основания столба, увеличивая его несущие способности. В большинстве случаев при высоте забора 1.5-2 м оказывается достаточной глубина подземной части 60-80 см.
Для сплошного забора существует методика расчета заглубления столбчатого фундамента, в которой учитывают ветровую нагрузку. Расчет последней характеристики нормирован СНиП, но для забора ее можно приблизительно оценить самому по формуле из курса школьной физики — квадрат скорости, деленный на ускорение свободного падения и умноженный на коэффициент 0.61 учитывающий плотность воздуха.
При максимальной скорости ветра 30 м/с давление на 1 кв. м будет 56 кг. Это давление умножают на площадь пролета забора, постоянный аэродинамический коэффициент 0.8 (это для наветренной стороны, а для подветренной он равен 0.6, но берут максимальный) и определяют крутящий момент. Делят его на момент сопротивления, принятый за константу — 225, и получают глубину столба, способную компенсировать ветровую нагрузку.
Такой расчет позволяет вычислить не только глубину подземной части столба забора, но методом подбора также оптимизировать ширину пролета, приняв за константу высоту забора.
Изготовление армированного бетонного столба
Промышленный бетонный столб это хорошо, но дороговато
Формирование бетонных опор для забора по месту хорошо известно многим – подготавливается фундамент, сооружается опалубка, вяжется арматура и всё заливается бетоном. Получается качественное изделие, но уж больно долго всё это нужно делать – удобней использовать готовые столбы.
Шаг №1 – матрица для литья
1
Для того чтобы залить столб нужно для этого изготовить форму – воспользуемся ПВХ-трубой для внешней канализации. Размеры подходящие. Для тонких столбов подойдёт ПВХ-труба диаметром 100мм, для более массивных есть 200, 250 и 300 мм. При выборе нужно учесть свои силы – весят бетонные столбы немало.
- Выбрав ПВХ-трубу, её разрезаем вдоль, чтобы получились две одинаковые половины.
- Накладываем их друг на друга и просверливаем сквозное отверстие под болтовую шпильку, которая будет служить соединительным крепежом.
Делаем многоразовую опалубку для столба
2
Для надежности опалубки (трубы) сквозных отверстий можно сделать несколько.
Шаг №2 – вяжем арматуру
1
Без армирования бетонный столб долго не прослужит. Для армирования будем использовать сварную сетку с толщиной проволоки 3-4 мм.
- Нарезаем полосами сетку. Размеры должны соответствовать габаритам трубы: общая длина и длина окружности.
- Формируем из нарезанных полос цилиндры так, чтобы поперечные проволоки были снаружи, фиксируем полученные формы на скрутки или любым другим способом.
Цилиндрическая армоформа
2
При работе со сварной сеткой используем болгарку, кувалду и другой слесарный инструмент.
Шаг №3 – монтаж опалубки (ПВХ-трубы)
1
Собираем опалубку. Для этого в одну половинку трубы укладываем армопояс и сверху закрываем другой половины ПВХ-трубы. Фиксируем опалубку на болтовой стержень.
Сборка ПВХ-опалубки
2
У канализационной трубы с одной стороны есть соединительный коннектор — муфта большего диаметра. Внутри неё есть паз для уплотнительного кольца – будем использовать для помещения в него заслонки.
- Помещаем в этот паз деревянную крышку-донышко подходящего диаметра (её нужно изготовить заблаговременно).
- Конец трубы затягивается хомутом.
3
Хомут можно сделать из перфорированной ленты и болта с гайкой.
4
Хомуты нужно одеть также на другой конец трубы и её середину.
Установка дна в опалубке и фиксация её самодельными хомутами
5
На крышке-донышке можно сформировать дополнительные элементы, как на рис.5 – нужны для формирования крепёжных отверстий поперечин забора (чтобы не сверлить потом столб).
Шаг №4 – бетонирование столба
Бетонировать можно как обычным цементным раствором, так и бетоном. Также к растворам можно присадить некоторые добавки. Жидкое стекло увеличит гидроизоляционное свойство бетону, а жидкое мыло сделает раствор более пластичным, что позволит получить изделия с более гладкими поверхностями.
1
Для цементного раствора будем использовать портландцемент М 200 – в соотношении 1 часть цемента 3 части песка и 3 литра воды. Песок нужно использовать крупнофракционный.
2
При смешивании добавляем жидкое стекло около 100 мл на 15 л. ведро раствора. Жидкого мыла добавляют 1-2 крышечки из-под бутылки.
Приготовление цементного раствора
3
После смешивания компонентов раствор готов.
Шаг №5 – заливка ПВХ-формы
1
Трубу фиксируем вертикально. Заливаем цементную смесь внутрь пластмассовой опалубки. Используем шест для трамбовки и вывода пузырькового воздуха. Оставляем изделие на сушку. Через сутки опалубку можно снять.
Изготовление и укладка тротуарной плитки своими руками: пошаговая инструкция, на сухую и мокрую смесь. Изготовление формы, вибростола (Фото & Видео) +Отзывы
Выбор способа установки
Установка железных и других столбов зависит от конструкции забора, а также от грунта и от того, чего хочет от ограждения хозяин.
Опоры можно как забетонировать, предварительно поместив в ямки, так и забить в землю. У каждого способа есть как свои достоинства, так и недостатки.
Забивание столбов: преимущества и недостатки
Забивка столбов для забора считается наиболее бюджетным вариантом. К преимуществам такого способа относятся:
- возможно не готовить ямки заранее;
- доступная цена установки забора;
- самостоятельный монтаж с помощью кувалды;
- устойчивость. Но только если водные грунты находятся на большой глубине.
Однако есть и недостатки, среди которых:
- низкая устойчивость ограды, особенно на влажных почвах;
- если неправильно наносить удары, то это может привести к разбиванию грунта;
- под массой забора столбы проседают;
- если в почве есть камни, то монтаж столбов осуществить будет довольно проблематично.
Бетонирование: преимущества и недостатки
Бетонирование – это более дорогой вариант, со своими достоинствами и недостатками. К первым можно отнести следующие пункты:
- вне зависимости от того, насколько влажным будет грунт, ограждение все равно будет обладать повышенной прочностью;
- такая ограда будет сохранять жесткость вне зависимости от массы забора;
- повышенная устойчивость от коррозии, особенно когда речь идет о металлических стойках;
- столбы не деформируются во время забивания;
- злоумышленники не смогут вынуть забетонированные столбы.
Что же до недостатков, то это:
- сама процедура длительная;
- повышенные траты;
- если столбы ставятся на пучинистой почве, то высока вероятность того, что столбы вытолкнет из грунта.
