Фундаментпроект Противопучинные материалы ОСПТ Reline Иоспа АВ

СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ В МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

докладчик: нач. Лабораторного центра ОАО «Фундаментпроект»

Иоспа А.В.

В докладе использованы материалы подразделений ОАО «Фундаментпроект»: СИМГ, ОИГС, ОПОФ А также разработки Аксенова В.И. (Фундаментпроект), Иванова Е.С. (ВНИИК)

Москва, 2016

пучинистыми свойствами.
Для обеспечения несущей
фундаментов в мерзлых грунтах
способности чаще всего
конструкции
используются свайные (преимущественно,
материал – горячекатанные
стальные трубы, в некоторых регионах – железобетонные заводские сваи).
Грунты сезонно-талого (сезонно-мерзлого) слоя

часто являются агрессивными по отношению к материалу фундаментов.
Многолетнемерзлые грунты Арктического побережья, Якутии нередко засолены, в засоленных мерзлых толщах встречаются криопэги. Такие грунты, нередко, имеют высокую коррозионную агрессивность по отношению к материалу свай и в мерзлом состоянии.
Один из основных методов борьбы с коррозией свайных фундаментов – использование лакокрасочных и пленочных покрытий.

Основным требованием к

используемым для

подземной части фундаментов покрытиям, помимо эффективности является долговечность.

При проектировании

фундаментов с

использованием покрытий для расчета на действие касательных сил морозного пучения требуются значения удельных касательных сил пучения для используемых материалов.

МОРОЗНОЕ ПУЧЕНИЕ И КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СВАЙ

до м
антикоррозионной защиты металлических фундаментов, в том числе достаточно прочных долговечных для использования на подземных элементах фундаментов.
Одной из

форм проверки противопучинных свойств новых покрытий являлось проведение испытаний на срез по поверхности смерзания грунта с материалом фундамента (металлических плашек, покрытых лакокрасочным составом).
СИМГ ОАО «Фундаментпроект» в период с 2008 г. по настоящее время было испытано около 20 систем покрытий на смерзание с различными грунтами (суглинки, пески мелкие), а также с цементно-песчаным раство инус 4 оС (для некоторых систем - до минус 7 оС).

проведения испытаний – по ГОСТ 12248-2010 (96), Руководству по определению

физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов (НИИОСП, 1974).

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

изменяются;
Большая часть
испытанных покрытий
снижает силы смерзания, и соответственно, касательные силы пучения на 30-50%

по сравнению со сталью без покрытия;

Покрытия по-разному ведут

себя при

различных отрицательных температурах.

Так, есть покрытия, эффективность снижения

сил смерзания которых зависит от

температуры испытаний
Покрытия имеют различную эффективность

в зависимости от разновидности грунта

(песок, глинистый грунт, ЦПР)

Для покрытия производства ЗАО «УЗПТ

Маяк» были проведены сравнительные

свайные испытания с покрытием и без него и получена хорошая (до 10%) сходимость с

результатами лабораторного моделирования.

y = -0,0406x + 0,006

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

-4,5

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

0
-0,5

Смерзание грунт – покрытие 4

y = -0,0038x2 - 0,0605x + 0,0343
Смерзание грунт - сталь

Raf, MPa

T, oC

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

«ОЗСК», ЗАО «УЗПТ Маяк» при участии специалистов ОАО «Фундаментпроект»
Результаты лабораторных

испытаний полностью (расхождение результатов по нормативным величинам менее 10%) совпали с результатами испытаний натурных свай (всего проведено 4 испытания натурных свай с покрытием и более 20 лабораторных испытаний)

Коэффициент эффективности

данного покрытия 0,6, (по

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВЫХ И ЛАБОРАТОРНЫХ ИСПЫТАНИЙ

отношению к результатам, полученным для сваи без покрытия (труба стальная горячекатанной поверхности)

Заключение
Предпринятое нами исследование показало, что практически все испытанные покрытия обеспечивают снижение прочности смерзания в 20-48%. Эти результаты могут учитываться при расчете свай на морозное пучение в качестве одного из вариантов противопучинных мероприятий, а также при расчете несущей способности свай в коррозионно агрессивных многолетнемерзлых грунтах.

Выполненный анализ характеристик испытанных покрытий показал необходимость проведения контроля качества защитных покрытий и оценку скорости коррозии металла (особенно в верхней части свайного фундамента, находящейся в деятельном слое) в процессе эксплуатации сооружений.

грунтах в нефтегазовом строительстве / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. М.:

ИКЦ ПФ, 2005.
ГОСТ 9.602-2005 «Единая система защиты от коррозии и старения. Сооружения подземные. Общие требования
защиты от коррозии». М.: Стандартинформ, 2006.
Егоров В.В., Елисеев Ю.Г., Иванов В.С. Подбор и исследование систем лакокрасочных материалов,
обеспечивающих эффективную противокоррозионную защиту стальных свайных фундаментов с учётом требований по шероховатости материалов. Научно-технический отчёт по договору №03/1/10 от 22.03.2010г. М.: ООО
«Технохим», 2010.
Рекомендации по применению кремнийорганических соединений в борьбе с морозным выпучиванием фундаментов/НИИОСП им.Н.М.Герсеванова.Стройиздат, 1974
Руководство по определению физических, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов. М.: Стройиздат, 1973.
ГОСТ 12248-2010 «Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости». М.: Стандартинформ, 2011.
Информационная электроизмерительная диагностическая система KrioLab для прочностных испытаний. Сертификат соответствия № РОСС Ru.МЕ 20, НО 2286.
Защита от коррозии металлических и железобетонных мостовых конструкций методом окрашивания. Овчинников И.Г., Иванов Е.С., и др. Саратов, 2014