Методы установки столбов в землю для забора из профнастила

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@НикВладимир, не вижу смысла уходить в дебри теории.
Определение из Вики:
Остаточные напряжения — упругая деформация и соответствующее ей напряжение в твердом теле при отсутствии действия на него механического воздействия извне.
...
Возникновение остаточных напряжений при переходе материла из жидкого состояния в твердое объясняется тем, что затвердевание начинается в поверхностных слоях и сопровождается усадкой. Опережение затвердевания наружного слоя приводит к возникновению в нем внутренних напряжений растяжения.

 

Не наш случай - лёд расширяется.) Но даже если из-за неоднородности грунта и разного количества воды, содержащейся на разных участках слоя грунта, и возникают какие-то внутренние напряжения, то на рассматриваемый нами процесс выдавливания столба из грунта они влияют мало.
Хотя выдавливание - формулировка не совсем точно отражающая на мой взгляд физику процесса.
При замерзании слой грунта расширяется. Причём увеличение объёма пропорционально количеству содержащейся в грунте свободной воды (капилярной + гравитационной). Для глины полная влагоёмкость доходит до 60% (по массе), а для гравия - 8%. Значит максимальное увеличение объёма глины при замерзании будет 9% * 0,6 = 5,4%
Так как грунт сжимается мало, то в основном увеличение объёма грунта пойдёт в вертикальном направлении. Конечно грунт немного расширится и горизонтальной плоскости и при этом плотно обхватит столб, то есть надавит на его стенки. Причём сила давления грунта уравновешивается силой сопротивления стенок столба. Но этой силы давления будет достаточно чтобы при расширении грунта вверх столб не выскользнул из объятий грунта. В посте выше я об величине силы, возникающей при замерзании, уже писал. При замерзании нижележащего слоя грунта он также сжимает столб и поднимает вышележащий слой вместе со столбом. Таким образом столб не выдавливается грунтом, а тащится им вверх. А вот при оттаивании грунт уменьшается в объёме и давление на столб в слое исчезает. Но столб продолжает удерживаться давлением нижележащего ещё не оттаивавшего слоя. Таким образом оттаивающий грунт вниз столб не тянет, предоставляя ему возможность опускаться в лунку самостоятельно под собственным весом + весом забора. А это для забора из профнастила 25 - 40 кг. И если на дно лунки уже осыпался грунт, то столб назад до конца уже не вернётся.
Вроде бы всё так.
Свои три копейки в картину вносят:
- Процесс опережающего замерзания грунта вдоль столба.
- Процесс разрушения слоя смёрзшегося с водой гравия (его разрыхления), затрамбованного вокруг столба, при давлении на него замерзающего вокруг лунки грунта. Что снижает силу сжатия столба.
Но их влияние не рассмотрел. И так многословно получилось.)

 

@НикВладимир, нельзя рассматривать процесс разделив на составляющие и утверждать, что весь процесс состоит из этой одной составляющей.
Напомню, что при охлаждении тела сжижаются, а в следующей стадии, при замерзании расширяются. Для понимания многих процессов и их описания у нас не хватает аппарата. Поэтому, чаще чем нужно, мы уходим в область предположений. Это не хорошо и не плохо. Мы так устроены.
Если бы ядро земли не было горячим, то и процессы бы происходили по другому.
Вы утверждаете, что

Получаем картинку. 10 см грунта промёрзли и скомпенсировались. 20 см грунта промёрзли и скомпенсировались. 30 см грунта промёрзли и скомпенсировались.
Так откуда берётся морозное пучение?
То-то...
Правильно. Факторов много. И вес конструкции важен, но важнее - силы трения (сцепления).
Самое главное - НЕ СМАЧИВАЕМОСТЬ ВОДОЙ.
Вода замерзая увеличивается в объёме, но она не поднимет столб, если его на 1 м от поверхности покрыть Рубероидом, гудроном, ПЭТ или ПП плёнками и т. д. Она будет скользить.
Забутовка ПГС или Щебнем, по сути, служит компенсатором расширения замерзающей воды. Нижние слои при замерзании разрушают образовавшуюся сверху корку льда, поскольку это сделать проще, чем, выдавить столб. У ПГС частицы крупные и лёд между ними получается очень хрупкий. За столб цепляется не весь грунт вокруг столба, а только часть куска щебёнки, что существенно снижает силу трения. Вот поэтому и нельзя обливать столб бетоном на пучинистом грунте. Бетон имеет хорошую смачиваемость водой и, соответственно, замерзающая вода будет его обязательно выталкивать.
В варианте с глиной и торфом - всё по другому.

 

Замерзая вода в грунте расширяется, причём в основном в вертикальном напрвлении. При этом грунт вытягивает за собой столб. Это и есть морозное пучение.

 

Сила сжатия столба грунтом большая. И надо, чтобы у поверхности столба был ну очень маленький коэффициент трения, чтобы труба скользила относительно грунта. Хотите сказать, что вы не сможете приподнять руками обёрнутый рубероидом столб? Он что выскользнет у вас из рук?

 

Противоречий не видите?
10 см земли промёрзло. Насколько поднялся столб?
Правильный ответ - он стоит на месте. Сила трения внизу, выше, чем силы морозного пучения 10 см. Но тогда, следуя вашей логике, система уравновесилась. Промёрзла ещё на 20 см и снова уравновесилась. Так в какой момент столб начинает вылазить из земли и за счёт каких сил?

Проведите эксперименты.
1. Проскальзывание. Берём круглый столб ф 80 и весом в 50 кг. Он просто стоит в лунке. Поднимаем его ладонями. Условно - так работает морозное пучение в глине, насыщенной водой. Ставим столб на место. Поднимаем его только кончиками пальцев. Условно - так работает морозное пучение при уменьшении поверхности сцепления (трения). Теперь покрываем место хвата солидолом и повторяем эксперимент. Поэтому и рекомендуют находящуюся в земле верхнюю часть столба делать "скользкой", а нижнюю не скользкой, да ещё и с всевозможными "якорями".
2. Берём две небольшие пластиковые бутылки. Одну наливаем водой под завязку и заворачиваем крышку, а вторую наполняем на 2/3 и закрываем крышку. Ставим бутылки в морозилку. Периодически, через 1 час, достаём и смотрим, как идёт образование льда.
Проведите эксперименты и объясните происходящее.

Повторюсь.
Не люблю теоретических споров без аргументов. Если у вас есть ещё вопросы по этой тематике, то предлагаю пообщаться в личке.

 

Да в том то и дело, что не стоит он на месте. Если земля - глина максимально насыщенная свободной водой (60%), то промерзнув на 10 см. она расширится в объёме на 5% о вытянет столб на 5 мм. Если грунт не такой экстремальный, то 1-2 мм. И поднять вес в 50 кг. для силы пучения не проблема - дома поднимает.

 

Это не так.
Повторюсь. Сила трения в нижней части столба держит столб на месте. Выдавливание начнётся только после того, когда сила морозного пучения превысит силу трения в нижней части столба в не промёрзшем грунте. И произойдёт это не при 10 см промерзания грунта, а значительно позже. Иначе бы вы никогда бы не увидели ровных заборов после зимы.

 

Боюсь про силу трения Вы заблуждаетесь. Не так она и велика. Силы пучения во много раз больше, чем трения в данном контексте. Используя подходящий рычаг, силой одного человека можно спокойно выдернуть практически любой столб без уширения снизу.

 

Господа, название темы "Методы установки..." Я с физикой в медвузе лет 50 назад последний раз сталкивался. Вы бы где то отдельный диспут организовали. Основной массе форумчан интересны практические советы. Не всем же повезло быть профи в этой сфере. Извините.

 

Так вот практики дают противоположные советы. Пытаемся разобраться в теоретической плоскости. А по существу замечания, в теме уже описаны технологии установки столбов и нюансы их применения. Если вас интересует что-то конкретное, задавайте вопрос.

 

Грунт тянет столб, то есть поднимается вместе с ним. Поэтому подъём зимой не заметен.

 

А вот опускается, то есть уменьшается в объёме грунт уже без столба, так как столб удерживают силы сжатия ещё не оттаявших нижних слоёв грунта. А когда и они оттают, то столб будет опускаться вниз только под силой тяжести забора и собственным весом. И если снизу под столб осыпется грунт, то на место столб не вернётся. Выглядит это так, будто его выперло из земли.

 

Верно. Поэтому, снижение трения на границе на 0,5-1м вниз от земли приносит результат. О чём я уже говорил.
Только движение столба начинается не с первыми заморозками, а только в случае, когда выталкивающие силы морозного пучения станут больше сил трения в не замёрзшем грунте. Для этого мы и забиваем столбы на глубину ниже глубины морозного пучения.

"Корова на льду". Помните?
Силы трения копыт коровы вполне хватает, чтобы ходить по земле. На льду снижается сила трения и ноги разъезжаются.

 

Может оно и так. Но с чего вы взяли, что силы трения в определённый момент достаточно для уравновешивания с силой пучения? При чем здесь глубина промерзания? Чтобы хоть как-то уравновесить эти две силы необходимо увеличить подземную площадь столба и его заглубление в разы. Глубина промерзания при установке столба - величина "притянутая за уши". В чем разница при гп на 1500 в заглубленных столбах на 1400 и 1600? Ее фактически нет. И ещё. За счёт чего вы собираетесь снижать трение на верхней части столба? Рубероид? Ещё одно заблуждение. Мне казалось, что с этим разобрались. Нет?