美國(guó)人修公路時(shí)，預(yù)埋的一層輪胎有什么用？中國(guó)為何不效仿？
文|鯨探所
編輯|鯨探所
“要想富，先修路！”
不管在哪個(gè)國(guó)家，修路都是一項(xiàng)非常重要的工程。
但是令人奇怪的是，在美國(guó)，他們竟然“發(fā)瘋”似的將廢輪胎用來(lái)鋪路。
根據(jù)他們的實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)來(lái)看，這種新型的修路方式，能夠直接減少不到一半的公路開銷，但是我國(guó)卻沒有引進(jìn)這種方法，這又是為什么呢？
美國(guó)廢舊輪胎
美國(guó)可是一個(gè)汽車大國(guó)，但是從上世紀(jì)70年代開始，它們每年產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)的廢舊輪胎，并且沒有辦法處理。
美國(guó)政府為處理這一難題，曾經(jīng)實(shí)施過多種方案，從最初的簡(jiǎn)單填埋，到后來(lái)的回收利用，歷經(jīng)了一個(gè)由粗放到科學(xué)的處理方案優(yōu)化過程。
到了20世紀(jì)70年代，美國(guó)汽車保有量更是激增，各大汽車廠商生產(chǎn)線上的新車源源不斷下線。
與此同時(shí)，報(bào)廢的舊車也在堆積，這也就導(dǎo)致大量的廢舊輪胎無(wú)處安置，美國(guó)政府當(dāng)時(shí)考慮到直接焚燒處理可能造成嚴(yán)重大氣污染，于是選擇了一個(gè)看似簡(jiǎn)單但又可行的方案，那就是直接棄置。
具體做法是收集近200萬(wàn)條廢舊輪胎，然后通過船運(yùn)的方式統(tǒng)一傾倒在佛羅里達(dá)州近海的一個(gè)名為“奧斯本輪”的海域中，這片海域約14萬(wàn)平方米，相當(dāng)于30多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)的面積，政府希望這些輪胎能夠成為魚類的棲息環(huán)境，或者促進(jìn)珊瑚的生長(zhǎng)。
當(dāng)時(shí)他們的這一決策獲得了環(huán)境評(píng)估機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，但事實(shí)證明，最終的效果卻十分慘烈。
橡膠制品在海水中沒有辦法自然分解，反而會(huì)持續(xù)釋放出多環(huán)芳烴、苯、苯酚等有毒物質(zhì)。這不僅嚴(yán)重污染了周邊海域環(huán)境，還導(dǎo)致了當(dāng)?shù)厣汉鹘傅拇竺娣e死亡，一些魚類瀕臨滅絕。
而在海底“安葬”了數(shù)十萬(wàn)條廢輪胎近20年后，美國(guó)政府才意識(shí)到這個(gè)方案的嚴(yán)重性，于是又花費(fèi)巨資進(jìn)行回收，但是部分有毒物質(zhì)已經(jīng)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不可修復(fù)的破壞。
在這之后，美國(guó)迫于環(huán)保壓力，不得不放棄簡(jiǎn)單填埋的做法，轉(zhuǎn)為粉碎廢輪胎生產(chǎn)燃料，但是這個(gè)方案同樣也激起了不小的爭(zhēng)議，因?yàn)槿紵^程中釋放的大量有害微粒也嚴(yán)重污染了周邊地區(qū)的空氣。
不僅如此，美國(guó)還試圖將部分報(bào)廢輪胎偷運(yùn)到發(fā)展中國(guó)家，而他們的這種損人利己的做法更是進(jìn)一步加劇了環(huán)境問題。
后來(lái)，隨著公眾環(huán)保意識(shí)的提高，美國(guó)已在上世紀(jì)末基本上禁止了不規(guī)范的廢輪胎處理方式，而且各地相繼出臺(tái)法規(guī)，要求按照環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的原則進(jìn)行再生利用。
例如可以將廢輪胎切碎后作為某些公路或者運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的基礎(chǔ)材料，采用先進(jìn)技術(shù)提取天然橡膠再生產(chǎn)等，這些科學(xué)系統(tǒng)的方案最大程度地減少了廢輪胎堆放和焚燒所造成的污染。
輪胎也可以鋪路？?
就在所有人一籌莫展的時(shí)候，西弗吉尼亞大學(xué)的土木工程教授塞繆爾·博納索在2004年首次提出了一個(gè)想法，那就是把這些輪胎用來(lái)鋪路。
塞繆爾·博納索教授在一次傳統(tǒng)公路修建工程中，發(fā)現(xiàn)公路出現(xiàn)坑洼和車轍是必然問題，尤其是大型車輛碾壓處更嚴(yán)重，但是大多數(shù)坑洼只是簡(jiǎn)單修補(bǔ)，這樣無(wú)法徹底解決。
而他受到蜂巢結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，提出一種新的施工方式——將廢舊輪胎切割成圓環(huán)狀，整齊排列成蜂窩狀鋪在路面，向輪胎內(nèi)部填充碎石和其他材料，形成路基，他將這種方法稱為“機(jī)械混凝土”。
當(dāng)這個(gè)想法剛提出來(lái)的時(shí)候，許多人都瘋狂吐槽，但是博納索教授卻深諳土木工程之道，他堅(jiān)信這一方案行得通。
為了驗(yàn)證自己的構(gòu)思，博納索教授進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和測(cè)試。
他讓助手先將輪胎兩側(cè)的邊緣部分切除，只保留中間的環(huán)狀部分，然后他們像鋪設(shè)煤塊一樣，把這些輪胎整齊排列在預(yù)制的路基上，但是需要注意的是，輪胎與輪胎之間留有一定的間隙。
緊接著，他們便往輪胎內(nèi)填充各種材料，從碎石、沙礫到混凝土都試過，并用人工或機(jī)械力量壓實(shí)實(shí)心，最后再在路基上鋪設(shè)瀝青，一條采用廢輪胎的樣品道路就建成了。
經(jīng)過多次試驗(yàn)和實(shí)際工程驗(yàn)證，這種方法行之有效，以美國(guó)莫頓堡發(fā)電廠通往公路為例，這里每天有300多輛滿載運(yùn)煤車輛運(yùn)行，公路維護(hù)難度很大，但是在采用塞繆爾的機(jī)械混凝土方式后，公路的維護(hù)成本降低了75%。
可以說(shuō)，這種安裝輪胎的公路承載能力是普通公路的2倍，而每平方米可承受150噸載重，滿載貨車通過后幾乎不出現(xiàn)塌陷情況。
由于廢輪胎的再利用，使得施工材料減少了50%，這也大大降低了成本，既省錢又環(huán)保，一舉兩得。
2004年，塞繆爾·博納索教授發(fā)表了這一研究成果，并申請(qǐng)了“機(jī)械混凝土”的專利。
而他的這一創(chuàng)新方法很快在美國(guó)各州推廣開來(lái)，并且有效地解決了大量廢舊輪胎的處置問題。
輪胎鋪路有什么好處？?
采用廢輪胎建設(shè)公路就是解決環(huán)境問題的有效途徑，例如華盛頓州自2018年以來(lái)利用超過700萬(wàn)個(gè)廢輪胎建設(shè)公路，這極大地緩解了該州的固體廢物壓力，每年更是減少排放二氧化碳約63000噸。
而廢輪胎“輪換”成路，不僅節(jié)約了填埋場(chǎng)的空間，還減輕了空氣污染，為居民提供了更宜居的環(huán)境。
要知道，在傳統(tǒng)的公路建設(shè)過程中，瀝青是不可或缺的重要材料，但瀝青的生產(chǎn)需要大量石油作為原料，而石油資源的匱乏導(dǎo)致瀝青價(jià)格居高不下，同時(shí)，大量購(gòu)買和運(yùn)輸瀝青也增加了公路建設(shè)的成本投入。
相比之下，廢棄輪胎的采購(gòu)和處理成本要低上許多，利用廢輪胎與瀝青混合材料修建公路，不僅減少了公路建設(shè)對(duì)石油的依賴，還使公路施工成本降低了25%至50%。
就比如說(shuō)新墨西哥州，該州利用廢輪胎修復(fù)了300多英里的公路，極大地節(jié)約了公路建設(shè)資金。
不僅如此，因?yàn)檩喬ケ旧砭哂邢鹉z的彈性，這為公路提供了更好的緩沖和支撐作用，路基中填充有輪胎，可以增強(qiáng)路面承載能力，抵御車輛的擠壓和碾壓。
有相關(guān)數(shù)據(jù)表明，使用廢輪胎鋪設(shè)的道路每平方米可以承受150噸的荷重，而它們的耐久性更是遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)路面。
最重要的是，輪胎具有減震特性，可以有效抵御路面的彎拉變形，這樣一來(lái)，就大大延長(zhǎng)了公路的使用壽命，使得平均壽命可達(dá)傳統(tǒng)公路的3倍。
可以說(shuō)，利用廢輪胎建設(shè)公路無(wú)疑是一項(xiàng)劃時(shí)代的技術(shù)創(chuàng)新，不僅減輕了環(huán)境污染，提高了公路質(zhì)量，還節(jié)省了巨額資金，而且這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)多州取得成功，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)推廣至更多的州份和地區(qū)。
但是，這種看似完美的方法并不適合我國(guó)國(guó)情。
為何不效仿
我國(guó)國(guó)土遼闊，地形地貌復(fù)雜多樣，東北地區(qū)地勢(shì)較平坦，而西南山區(qū)地形險(xiǎn)峻，而不同地區(qū)的公路情況千差萬(wàn)別，簡(jiǎn)單的鋪設(shè)整個(gè)輪胎可能無(wú)法適應(yīng)各地的實(shí)際情況，更是難以保證路面的質(zhì)量。
再說(shuō)了，我國(guó)許多地區(qū)的公路和城市道路經(jīng)常需要改造，如果直接鋪設(shè)了輪胎的話，那么就很難再進(jìn)行改造，可是美國(guó)的公路情況卻相對(duì)穩(wěn)定，所以說(shuō)它們可以長(zhǎng)期使用同樣的路面。
隨著科技進(jìn)步，廢舊輪胎回收技術(shù)更加成熟，我們也有更好的處理方式，而不是完全依賴簡(jiǎn)單鋪路來(lái)解決問題。
針對(duì)我國(guó)國(guó)情，我們采用了更加科學(xué)合理的方法，那就是先用機(jī)械手段將舊輪胎粉碎，然后與瀝青混合，制成“橡膠瀝青”來(lái)鋪設(shè)路面。
這種材料兼具橡膠和瀝青的優(yōu)點(diǎn)，在很大程度上提高了路面的綜合性能，目前已經(jīng)有一些高速公路已經(jīng)使用了這種新材料，而且效果十分明顯，公路的壽命比普通瀝青路面增加了1-3倍。
事實(shí)上，美國(guó)的這項(xiàng)技術(shù)看起來(lái)非常厲害，但是他們并沒有大規(guī)模的運(yùn)營(yíng)，僅僅只是獲得了專利，并沒有向全球推廣。
再說(shuō)了，很明顯的一件事情，他們的這種方法顯然不適用于甘肅公路，如果是鄉(xiāng)間小道的話，反而可以考慮。
所以，我國(guó)不能簡(jiǎn)單效仿美國(guó)的做法，而是根據(jù)本國(guó)的實(shí)際情況，選擇了更符合需要的科學(xué)方法。
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