首先要糾正一個錯誤:美國人埋輪胎修路的技術並申請了專利,並不是盜用了我國修路的技術。
早在2014年開始建造,16年竣工的位於東三省的鶴大公路的修建中,我國就採用廢棄輪胎做成的橡膠瀝青技術修了50公里左右。但我國的橡膠粉SBS複合改性瀝青的技術和美國直接埋輪胎修路的技術有着很大的區別。
美國的直接埋輪胎法是由美國土木工程師塞繆爾.貝納佐率先帶領團隊研究,後開始使用於道路建設。
美國的埋輪胎法是如何操作的呢?看下圖便一目瞭然了。
可以清楚地看到,道路施工人員把兩側面切除的廢舊輪胎整齊地擺放在自己鋪了一層碎石的規劃路面上。接下來,就需要在擺好的輪胎圈中填充碎石或者瀝青碎石混合物,然後在最上面用瀝青鋪設。大致的圖樣如下圖所示(輪胎即擺放在中間與碎石共同當做橡膠瀝青應力吸收層):
所以,可以明顯的看出,這種方式和中國的鶴大公路的鋪設有很大的區別——輪胎的用法不同。鋪設鶴大公路是將橡膠輪胎粉碎,而美國的這個法子是直接用輪胎圈作道路“骨架”。
美國團隊研究出這種埋輪胎法鋪路的方法,其實也是一個機遇使然。大致情況是怎樣的呢?
美國有着悠久的汽車史,也有很長的橡膠輪胎使用史。而且,由於靠近巴西這個盛產橡膠的國家,美國輪胎行業也很是興旺。
由於橡膠輪胎的使用越來越大,廢舊輪胎的產量也是逐年加大。根據相關數據,美國每年產生的報廢輪胎大約3.3億條,總重量達1200萬噸。
面對這種龐大的“黑色污染”,美國政府第一時間想到的是一個字——“倒”。
其中最引人注意的就是位於美國佛羅里達州的布羅郡海域的“奧斯本輪胎暗礁事件”。隨着工業的發展,產生大量汽車的同時也產生了大量的廢舊輪胎。當時美國的政府處理這些輪胎的方式簡單粗暴,把共計200萬條的廢舊輪胎全部傾倒海底。還異想天開地認為,海底的珊瑚礁最終會覆蓋這些輪胎,形成獨特的輪胎珊瑚礁景觀。
但是,40多年過去了,美麗的珊瑚礁沒有形成。而且,由於廢舊輪胎產生的有毒物質,使得這一片海域的原有珊瑚礁死光了,還導致大量魚的死亡,生態崩潰。
頂不住社會的輿論後,美國政府不得不耗費大量的資金清理打撈海底的廢舊輪胎。
廢舊輪胎不能倒,燒也污染環境。所以,輪胎成為美國政府頭疼的對象,並且一直困擾着。
在瞭解中國道路建設中,用廢舊輪胎粉碎和瀝青混合加工可以使得道路品質更好後,塞繆爾.貝納佐馬上帶領團隊研究。
如果研究成功後,不僅對道路的品質有提高,而且也可以解決美國廢舊輪胎積壓的問題,那可是一舉兩得。
而經過研究,雖然橡膠輪胎粉和瀝青等混合後,道路品質得到了明顯的改善——抗壓性、耐磨性等都有了很大的改善,但又出現了很多問題。那就是對廢舊輪胎的加工問題,要把廢舊輪胎回收、粉碎、加工……最終用於道路的鋪設,這一過程的成本太高了!
而團隊一人突發奇想——直接把輪胎埋到鋪設的道路下面的方法。這一方法提出後,塞繆爾.貝納佐團隊鋪設了一段道路,並對這段道路的相關性質做檢測。檢測發現,這種“埋輪胎鋪設法”不僅省去了加工成本,而且這種鋪設的道路的品質與把橡膠粉碎後混合的方法鋪出來的道路沒有太大的差別。
所以,該團隊馬上申請了專利。此後,美國很多道路的鋪設都運用這種“埋輪胎法”。
這種方法比起傳統的方法,優點也是很多的:
第一,這種用輪胎整齊排列,形成“骨架”,避免了整體損壞的發生。
一條路都排列這一個個的輪胎,輪胎在公路下做支撐。雖然,個體形成了整體,但卻保留了個體的優點。這種設計類似於古代大型木船結構的分倉技術,即使有局部的損壞,也不會影響到其他部分的結構。所以避免了整體損壞的發生。
第二,在處理廢舊材料的同時,還節省了鋪路成本。
把廢舊輪胎送到了道路下面,既改善了道路的品質,又解決了由來已久的廢舊輪胎“黑色垃圾”的難題。而且,因為輪胎的運用,很大程度地節省了鋪設成本。
相關數據表明,如果使用鋼筋混凝土修路,每立方米的鋼筋成本就需要170美元,換算成輪胎只需要20美元的成本,還能節省30%左右的混凝土。當然,如果用瀝青來鋪設,成本會更高。要知道即便是修一條環城公路,壓土、鋪沙石、放網格、壓平、鋪瀝青混料……那絕對是需要更高的成本。
説到這裏,可能有的人要問了,埋輪胎法既解決了廢舊輪胎的處理問題,又節省了成本,還提高了道路品質。這麼好的方法,為什麼被譽為“基建狂魔”的我國不用呢?
我國擁有着最長的公路里程——16萬公里,也擁有着龐大的汽車用户。當然,也產生了很多的廢舊輪胎,下圖為我國2018年的廢舊輪胎統計:
可以看出,我國廢舊輪胎的數量也大得驚人。而且,還每年保持着約10%的增幅。
張德建説,我國廢舊輪胎超過1400萬噸,但無害利用率只有60%,這表明我國正在遭遇“黑色污染”的侵蝕。
其實我國早就看到了廢舊輪胎的問題。但是,我國秉承着舊物利用的優良作風,還不至於像美國一樣財大氣粗地用它來鋪路。
那我國廢舊輪胎是怎樣處理的呢?
第一,對於損傷很小,符合輪胎使用標準的輪胎,一般都翻新回收再利用。
第二,對於不能重複利用的輪胎,抽離輪胎裏的鋼絲,送到鋼鐵廠再生利用。
第三,抽取了鋼絲後,剩下的橡膠用來研粉,做成防水性材料使用。而且,這些橡膠經過處理後,可以建設學校操場的塑料跑道,或者弄成小橡膠顆粒,撒到塑料足球場做減震保護材料。
第四,煉油。橡膠經過一系列的高温溶解和冷卻,再使用分餾技術,可以得到燃料油,進一步加工成汽油、柴油作為燃料使用。
但是,儘管對廢舊輪胎實現再利用,但任然還有不小的一部分輪胎不能進行處理。所以,尋找更好的廢舊輪胎處理,任然是一大課題。
結語:美國鋪路時埋輪胎進去的方法,雖然不是剽竊我國的技術,但也有相通之處。用輪胎輔助鋪路,很大程度低解決了美國由來已久的“黑色污染”問題,也提高了道路品質,還節省了成本。
但是,美國的這個方法即便現在處理了,輪胎也不會在道路下分解,所以,這是治標不治本的事。還是我國對廢舊輪胎的廢物利用的方法才是更優質的方法。