Що таке ЩПС? Виробництво та вибір установки ЩПС

Що таке ЩПС у дорожньому будівництві? ЩПС (щебенево-піщана суміш) для основ — це зернистий матеріал дорожньої основи, який отримують дозуванням щебеню різних фракцій відповідно до заданого гранулометричного складу та його контрольованим змішуванням із водою на установці. У дорожньому одязі цей шар лежить між додатковим шаром основи та асфальтобетонним покриттям і рівномірно розподіляє навантаження від транспорту на нижні шари. У Туреччині такий матеріал називають PMT (Plentmiks Temel).

У цій статті крок за кроком пояснюємо, що таке ЩПС, як її виготовляють, з якого обладнання складається установка для приготування ЩПС і на що звернути увагу, обираючи таку установку.

Коротко про ЩПС:

• Що означає: щебенево-піщана суміш, приготована на установці (тур. Plentmiks Temel, PMT)
• Склад: щебінь + вода в оптимальній кількості
• Виробництво: холодне змішування — без сушіння, нагрівання й бітуму
• Застосування: шар основи між додатковим шаром основи та асфальтобетонним покриттям

Що таке ЩПС, приготована на установці?

Турецьке слово «plentmiks» означає, що матеріал не перемішують автогрейдером безпосередньо на об'єкті, а змішують на стаціонарній або мобільній установці. Кам'яні матеріали подаються з бункерів у пропорціях за рецептурою, до них додають воду, і змішувач доводить суміш до однорідного стану. Тож у кожен самоскид завантажується матеріал однакового зернового складу й однакової вологості.

Під час змішування на дорозі важко стабільно витримувати гранулометричний склад і кількість води. Щебенево-піщана суміш, приготована на установці, завдяки контрольованому виробництву дає шар, який відповідає технічним вимогам, легко ущільнюється та має високу несучу здатність. Тому її широко застосовують на автомобільних дорогах, автомагістралях і в аеропортах.

Місце ЩПС у дорожньому одязі

Нежорсткий дорожній одяг знизу догори зазвичай складається з таких шарів:

1. Земляне полотно: ущільнений природний ґрунт або насип.
2. Додатковий шар основи: шар зернистого матеріалу ширшого зернового складу.
3. Основа (ЩПС): приготований на установці зернистий шар, що розподіляє навантаження.
4. Нижній шар покриття (біндер): шар із бітумним в'яжучим, виготовлений на асфальтобетонному заводі.
5. Верхній шар покриття (шар зносу): асфальтобетонне покриття, з яким безпосередньо контактують колеса транспорту.

Товщину шару ЩПС визначають залежно від транспортного навантаження, несучої здатності ґрунту та проєкту. Нижній і верхній шари покриття, які влаштовують поверх неї, виготовляють на асфальтобетонному заводі.

Як виготовляють ЩПС?

Виробництво ЩПС — холодний процес: кам'яні матеріали не сушать і не нагрівають. На типовій установці для приготування ЩПС виробництво відбувається так:

1. Складування й завантаження: кам'яні матеріали різних фракцій (напр., 0–5, 5–12, 12–25, 25–38 мм) зберігають в окремих штабелях, а фронтальний навантажувач завантажує їх у бункери.
2. Дозування: стрічковий живильник під кожним бункером, швидкість якого регулюється, подає матеріал у пропорції, заданій рецептурою.
3. Збирання й подавання: дозовані матеріали з'єднуються на збірному конвеєрі, і похилий конвеєр подає їх до змішувача.
4. Додавання води: насос і витратомір додають стільки води, скільки потрібно для досягнення оптимальної вологості.
5. Змішування: двовальний змішувач безперервної дії (пагміл) безперервно перемішує кам'яний матеріал і воду до однорідного стану.
6. Відвантаження: суміш із накопичувального бункера завантажують у самоскиди й відправляють на об'єкт.
7. Укладання й ущільнення: ЩПС розподіляють на об'єкті й ущільнюють котками до проєктної щільності.

З якого обладнання складається установка ЩПС?

Установку ЩПС можна скомпонувати по-різному залежно від продуктивності та умов майданчика, проте основне обладнання в усіх установках подібне.

Бункери кам'яних матеріалів і стрічкові живильники

Серце установки — система дозування. Кожна фракція зберігається в окремому відсіку бункера, а стрічковий живильник із мотор-редуктором під ним подає матеріал із регульованою швидкістю. Кількість відсіків обирають відповідно до кількості фракцій у рецептурі. Про будову бункерів і живильників докладніше читайте на сторінці бункери холодних матеріалів АБЗ — така сама конструкція бункерів застосовується й на установках ЩПС.

Збірний і подавальний конвеєри

Збірний конвеєр, що проходить під бункерами, передає дозований матеріал на похилий конвеєр. Ширину й швидкість стрічки розраховують відповідно до годинної продуктивності установки.

Система дозування води

Вона складається з резервуара для води, насоса, витратоміра та розпилювальних труб. Щоб ЩПС добре ущільнювалася, кількість води встановлюють відповідно до оптимальної вологості, визначеної в лабораторії: надлишок або нестача води безпосередньо погіршують якість ущільнення.

Змішувач (пагміл)

На установках ЩПС зазвичай використовують двовальний змішувач безперервної дії. Лопаті й футерувальні плити мають бути виготовлені зі зносостійкого матеріалу та легко замінюватися. Натомість змішувач АБЗ, що виготовляє гарячий асфальтобетон, працює за циклічним (порційним) принципом: завдання обох змішувачів схоже, а спосіб роботи різний.

Накопичувальний бункер

Суміш зі змішувача накопичується в бункері із затвором. Завдяки цьому під час заміни самоскида виробництво не зупиняється, а оскільки матеріал не падає вільно з висоти, сегрегація (розшарування) зменшується.

Керування та автоматизація

Швидкістю стрічок, витратою води та обсягом виробництва керують із пульта керування. Система автоматизації, яка зберігає рецептури, відстежує виробництво в реальному часі та формує звіти, забезпечує відтворюваний випуск суміші відповідно до технічних вимог. Докладніше — на сторінці системи автоматизації АБЗ.

Опція: силос цементу та шнековий конвеєр

Якщо потрібно виготовляти стабілізовані суміші, наприклад ЩПС, укріплену цементом, установку можна доповнити силосом цементу, шнековим конвеєром і вузлом дозування.

Чим установка ЩПС відрізняється від асфальтобетонного заводу

Чимало дорожньо-будівельних компаній експлуатують в одному кар'єрі і установку ЩПС, і асфальтобетонний завод. Хоча обидва об'єкти можуть мати спільне обладнання, як-от бункери кам'яних матеріалів і конвеєри, технологічний процес у них різний:

Докладніше про виробництво асфальтобетону — у статті Як працює асфальтобетонний завод?

На що звернути увагу, обираючи установку ЩПС

• Продуктивність: її (т/год) визначають, зважаючи одночасно на добовий обсяг укладання, тривалість роботи та кількість самоскидів.
• Кількість і місткість відсіків бункера: мають відповідати кількості фракцій у рецептурі та циклу роботи навантажувача.
• Точність дозування: двигуни стрічок із частотним регулюванням і точний витратомір води зменшують відхилення зернового складу та вологості.
• Зношувані деталі: лопаті й футерування змішувача, барабани конвеєрів мають бути доступними та швидко замінюватися. Тут вирішальну роль відіграє підтримка запчастинами.
• Стаціонарна чи пересувна конструкція: якщо проєкт короткий і об'єкти часто змінюються, варто обрати модульну конструкцію, яку легко демонтувати й перевезти.
• Монтаж і сервіс: коли проєкт фундаментів, монтаж, пусконалагодження й технічне обслуговування виконує один підрядник, установку вводять в експлуатацію швидше.

Що впливає на якість ЩПС

• Гранулометричний склад: співвідношення фракцій має залишатися в межах зернового складу, заданого технічними вимогами; гранулометрію матеріалу в штабелях слід регулярно контролювати.
• Вологість: суміш потрібно виготовляти з вологістю, близькою до оптимальної, визначеної в лабораторії. У спекотну й вітряну погоду слід враховувати випаровування під час перевезення.
• Сегрегація: висоту падіння під час завантаження слід зменшувати, а матеріал завантажувати в самоскид безпосередньо з накопичувального бункера, а не з конусних штабелів.
• Ущільнення: шар потрібно укладати відповідної товщини й ущільнювати котками до досягнення проєктної щільності.

Під час планування майданчика стануть у пригоді також наші сторінки монтаж асфальтобетонного заводу та монтаж і демонтаж.

Поширені запитання

Установка ЩПС від Alfamix Asfalt

Alfamix Asfalt власними силами проєктує, виготовляє та монтує на об'єкті обладнання установки для приготування ЩПС — від бункерів кам'яних матеріалів і конвеєрів до системи дозування води, змішувача й автоматизації. 50-річний досвід наших засновників у галузі дає нам змогу спроєктувати установку, що відповідає вашій продуктивності та умовам майданчика.

Щоб підібрати установку ЩПС під ваш проєкт, запитайте комерційну пропозицію або зателефонуйте нам. Наші установки в роботі можна переглянути на YouTube-каналі Alfamix Asfalt.