美国人修公路时,为什么要预埋一层轮胎?中国怎么不效仿?

轮胎,作为一种优秀的橡胶制品已经遍布在生活的每一个地方。不过这里说的不是正在使用中的,而是废弃的轮胎。仅是欧洲地区,每年就会消耗1.28亿条轮胎。但这些退役的轮胎最后去向哪里了呢?

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和大多数垃圾一样,轮胎最终也堆积在了垃圾场。不过有一点不同,存放轮胎的垃圾场一般都是专业处理的橡胶垃圾场。橡胶制品通常都可以进行回收,另外部分未达丢弃标准的还可以进行翻新使用在二手车上面填埋、自然堆放,这是它们的一般处理方式,相比而言美国玩得花样多一点,他们将这些废弃的轮胎用作公路建设

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轮胎用作公路建设真的没问题吗?为什么轮胎可以用来铺设公路?将轮胎用在公路建设中有什么好处?这种方式是怎么出现的?本文将从废弃轮胎的回收使用来解答这些问题,接下来一起看看美国人修筑公路时为何要预埋一层轮胎?中国又为何不效仿呢?

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轮胎铺设的公路

拿轮胎铺路这件事,美国在上世纪60年代就开始了,他们发现这些废旧的橡胶制品在进行简单的处理后用作路面建设还挺不错。后来便成为了一种主流的修筑方案,从轮胎到公路,它们只需要经历一次改变便能从道路上撤下成为新的基建力量。

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在洛杉矶贝莱尔东部附近,只需要在这里的高速公路两车道间随意放上一个物体,车流之中的路面就会出现轻微的反弹。会出现这种情况,就是因为这段高速公路采用了特殊的建筑材料。据了解其所使用的沥青配方包括碎片化的轮胎颗粒,以及废弃的轮胎。在22号公路以南1.4公里外的道路上,这样的废旧轮胎使用数量在3600~4000左右。

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当地的国家公路管理局工程师布莱恩·多兰表示,这种公路除了看起来会更黑一点外,一般人几乎分辨不出它和其他路面有什么不同,甚至没人会察觉到这是由轮胎修筑的公路

可为啥美国人要这么玩呢?事实上这是当地政府的一项实验计划,从20世纪90年代就已经开始了。当初政府迫切需要寻找一种方式来回收这些废弃的轮胎,因为轮胎堆积场快不够用了。并且每年还会新增2.5亿条报废轮胎,加上过去的积累,旧轮胎已经达到了30亿条

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仅是马里兰州就存放了1000万~1500万这样的轮胎,而且每年丢弃的轮胎数量还在稳定增加。废旧轮胎的增加意味着可利用的土地越来越少,就连垃圾填埋场的空间都不够用。

尽管轮胎是橡胶制品,但是它在生产过程中经过硫化处理,而且在使用过程中还积累了大量的重金属,如果就这么燃烧轮胎将会严重污染环境。刺鼻的焦臭味还会损伤人体的呼吸道黏膜,并诱发各种呼吸道疾病。

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另外,堆积的废旧轮胎还会在高温高热的天气下出现融化,并且极易自燃。过去美国政府也想过直接丢弃,就那么往海里那么一扔,眼不见心不烦。结果这些轮胎在海水作用下被逐渐腐蚀,然后释放出大量的有毒有害物质。最后造成大量的海洋生物死亡,以及珊瑚群的消失。

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为了尽可能处理到废旧轮胎,美国提出了一个废旧轮胎消耗计划。比如马里兰,根据当年的计划,必须在1997年完成20%的使用率,且由联邦政府资助的道路项目必须使用旧轮胎这样的沥青橡胶制品。

但这真的没问题吗?也许轮胎不是那么软绵绵的,但公路每天会有那么多车流,道路真的不会出现开裂这些毛病吗?

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轮胎公路其实很科学

道路工程师认为,用轮胎作为骨料进行路面建设能够很好地减轻道路压力。按照计划方案,这些废旧轮胎的两侧会被剔除,只保留胎面部分,环状铺设在路面上,完成蜂窝状建设。

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这使得轮胎公路能够将路面上层的载荷有效分散,由此大幅度提高松软地基的承载能力。其次在于,轮胎在制作过程中经过了多道工序,这使得它们有很好的抗冲击、耐腐蚀的能力,而且重新硫化后的橡胶更耐老化。

至于轮胎与轮胎之间的缝隙,则用碎石以及切碎处理过的轮胎渣,混合一定比例的沥青进行填充。早期的填充骨料主要是一些碎玻璃或者融化后的塑料,其质量非常差,所以科学家们也在一直想办法提升这种路面的有效载荷能力,提高道路质量。

按照现在的要求,这种回收材料进行道路铺设翻建时长应该保证在15年左右,因此工程师们也不得不想法寻找新的路子去建设。后来研究人员发现,将不同量的聚合物顺式异戊二烯、反式异戊二烯、聚异丁烯等化合物,与磨碎的轮胎橡胶混合挤压制成的沥青会有更好的稳定性。

轮胎中的橡胶与反式异戊二烯以3:1的比例进行混合时,最终的表现效果是最好的。这可以最大化让混合橡胶接近沥青标准,并且在存放的过程中不会沉降。另一方面,由橡胶聚合物制成的沥青还能降低沥青的粘度,因此它们更加方便使用。

最重要的恐怕是成本控制的问题,如果使用这种混合沥青,公路每公里的修建成本预算可以降低40%左右。只要生产和建造过程中能够保证质量,橡胶混合沥青比传统沥青具备更高的使用寿命,并且在抗疲劳、开裂方面会有更高的性能。

还有一点就是,由于路面内层铺设了橡胶,因此在车噪方面可以降低3分贝左右,道路交通出现的噪音减少幅度相当于正常车流的一半。

从上面的描述来看,废旧轮胎的使用有许多优秀的地方,同时还能减轻环境污染问题,一举两得。有人会问,为何中国没有效仿呢?

我国的废旧轮胎利用

废旧轮胎参与修建的道路还有一个重点在于,必须是无害利用。简单来讲必须是未受到污染的废旧轮胎。如果回收使用不达标的轮胎,那么在道路建设以及日后的使用中,将会造成二次污染

美国作为汽车使用大国,每年的轮胎消耗量并不少,基数大的同时也保证了一定的利用率。但是我国的废旧轮胎在无害利用率上只有60%,不过这也并不意味着我国没有使用这种方式。

事实上我国在废旧轮胎的使用上并不比美国差,可以说做到了物尽其用

一般来讲,废旧轮胎如果要达到无害利用标准,就需要这些轮胎可能会被研磨成粉末,或者切碎成橡胶颗粒。混合成橡胶沥青。但我国的使用方法没有美国这样直接——被研磨成粉状的橡胶会按照一定比例进行混合,同时添加多种聚合物改性,最后结合成新橡胶

还有一部分被切碎成颗粒的橡胶,它们会成为塑胶跑道上的一部分,或者其他需要用作缓冲的地方,成为绝佳的填充物。

我国不少道路都有这样的使用案例,比如汤琥线、浦和线,包括北京经济技术开发区的荣华路、万源街等多条新建道路。而根据各个地方地区的政策要求,未来我国还会有更多这样的道路

可以看出,我国在回收利用废旧轮胎这条道路上远没有落后,反而是根据自身需要进行了最大幅度的优化。所谓问题的解决有多个办法,具体问题具体分析,因此在想到为什么之前,得先看看到底有没有。

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