美国人修公路时，预埋的一层轮胎有什么用？中国为何不效仿？
文|鲸探所
编辑|鲸探所
“要想富，先修路！”
不管在哪个国家，修路都是一项非常重要的工程。
但是令人奇怪的是，在美国，他们竟然“发疯”似的将废轮胎用来铺路。
根据他们的实战数据来看，这种新型的修路方式，能够直接减少不到一半的公路开销，但是我国却没有引进这种方法，这又是为什么呢？
美国废旧轮胎
美国可是一个汽车大国，但是从上世纪70年代开始，它们每年产生数以亿计的废旧轮胎，并且没有办法处理。
美国政府为处理这一难题，曾经实施过多种方案，从最初的简单填埋，到后来的回收利用，历经了一个由粗放到科学的处理方案优化过程。
到了20世纪70年代，美国汽车保有量更是激增，各大汽车厂商生产线上的新车源源不断下线。
与此同时，报废的旧车也在堆积，这也就导致大量的废旧轮胎无处安置，美国政府当时考虑到直接焚烧处理可能造成严重大气污染，于是选择了一个看似简单但又可行的方案，那就是直接弃置。
具体做法是收集近200万条废旧轮胎，然后通过船运的方式统一倾倒在佛罗里达州近海的一个名为“奥斯本轮”的海域中，这片海域约14万平方米，相当于30多个标准足球场的面积，政府希望这些轮胎能够成为鱼类的栖息环境，或者促进珊瑚的生长。
当时他们的这一决策获得了环境评估机构的批准，但事实证明，最终的效果却十分惨烈。
橡胶制品在海水中没有办法自然分解，反而会持续释放出多环芳烃、苯、苯酚等有毒物质。这不仅严重污染了周边海域环境，还导致了当地珊瑚礁的大面积死亡，一些鱼类濒临灭绝。
而在海底“安葬”了数十万条废轮胎近20年后，美国政府才意识到这个方案的严重性，于是又花费巨资进行回收，但是部分有毒物质已经对生态环境造成了不可修复的破坏。
在这之后，美国迫于环保压力，不得不放弃简单填埋的做法，转为粉碎废轮胎生产燃料，但是这个方案同样也激起了不小的争议，因为燃烧过程中释放的大量有害微粒也严重污染了周边地区的空气。
不仅如此，美国还试图将部分报废轮胎偷运到发展中国家，而他们的这种损人利己的做法更是进一步加剧了环境问题。
后来，随着公众环保意识的提高，美国已在上世纪末基本上禁止了不规范的废轮胎处理方式，而且各地相继出台法规，要求按照环保和可持续发展的原则进行再生利用。
例如可以将废轮胎切碎后作为某些公路或者运动场地的基础材料，采用先进技术提取天然橡胶再生产等，这些科学系统的方案最大程度地减少了废轮胎堆放和焚烧所造成的污染。
轮胎也可以铺路？
就在所有人一筹莫展的时候，西弗吉尼亚大学的土木工程教授塞缪尔·博纳索在2004年首次提出了一个想法，那就是把这些轮胎用来铺路。
塞缪尔·博纳索教授在一次传统公路修建工程中，发现公路出现坑洼和车辙是必然问题，尤其是大型车辆碾压处更严重，但是大多数坑洼只是简单修补，这样无法彻底解决。
而他受到蜂巢结构的启发，提出一种新的施工方式——将废旧轮胎切割成圆环状，整齐排列成蜂窝状铺在路面，向轮胎内部填充碎石和其他材料，形成路基，他将这种方法称为“机械混凝土”。
当这个想法刚提出来的时候，许多人都疯狂吐槽，但是博纳索教授却深谙土木工程之道，他坚信这一方案行得通。
为了验证自己的构思，博纳索教授进行了大量实验和测试。
他让助手先将轮胎两侧的边缘部分切除，只保留中间的环状部分，然后他们像铺设煤块一样，把这些轮胎整齐排列在预制的路基上，但是需要注意的是，轮胎与轮胎之间留有一定的间隙。
紧接着，他们便往轮胎内填充各种材料，从碎石、沙砾到混凝土都试过，并用人工或机械力量压实实心，最后再在路基上铺设沥青，一条采用废轮胎的样品道路就建成了。
经过多次试验和实际工程验证，这种方法行之有效，以美国莫顿堡发电厂通往公路为例，这里每天有300多辆满载运煤车辆运行，公路维护难度很大，但是在采用塞缪尔的机械混凝土方式后，公路的维护成本降低了75%。
可以说，这种安装轮胎的公路承载能力是普通公路的2倍，而每平方米可承受150吨载重，满载货车通过后几乎不出现塌陷情况。
由于废轮胎的再利用，使得施工材料减少了50%，这也大大降低了成本，既省钱又环保，一举两得。
2004年，塞缪尔·博纳索教授发表了这一研究成果，并申请了“机械混凝土”的专利。
而他的这一创新方法很快在美国各州推广开来，并且有效地解决了大量废旧轮胎的处置问题。
轮胎铺路有什么好处？
采用废轮胎建设公路就是解决环境问题的有效途径，例如华盛顿州自2018年以来利用超过700万个废轮胎建设公路，这极大地缓解了该州的固体废物压力，每年更是减少排放二氧化碳约63000吨。
而废轮胎“轮换”成路，不仅节约了填埋场的空间，还减轻了空气污染，为居民提供了更宜居的环境。
要知道，在传统的公路建设过程中，沥青是不可或缺的重要材料，但沥青的生产需要大量石油作为原料，而石油资源的匮乏导致沥青价格居高不下，同时，大量购买和运输沥青也增加了公路建设的成本投入。
相比之下，废弃轮胎的采购和处理成本要低上许多，利用废轮胎与沥青混合材料修建公路，不仅减少了公路建设对石油的依赖，还使公路施工成本降低了25%至50%。
就比如说新墨西哥州，该州利用废轮胎修复了300多英里的公路，极大地节约了公路建设资金。
不仅如此，因为轮胎本身具有橡胶的弹性，这为公路提供了更好的缓冲和支撑作用，路基中填充有轮胎，可以增强路面承载能力，抵御车辆的挤压和碾压。
有相关数据表明，使用废轮胎铺设的道路每平方米可以承受150吨的荷重，而它们的耐久性更是远超过传统路面。
最重要的是，轮胎具有减震特性，可以有效抵御路面的弯拉变形，这样一来，就大大延长了公路的使用寿命，使得平均寿命可达传统公路的3倍。
可以说，利用废轮胎建设公路无疑是一项划时代的技术创新，不仅减轻了环境污染，提高了公路质量，还节省了巨额资金，而且这项技术已经在美国多州取得成功，预计未来会推广至更多的州份和地区。
但是，这种看似完美的方法并不适合我国国情。
为何不效仿
我国国土辽阔，地形地貌复杂多样，东北地区地势较平坦，而西南山区地形险峻，而不同地区的公路情况千差万别，简单的铺设整个轮胎可能无法适应各地的实际情况，更是难以保证路面的质量。
再说了，我国许多地区的公路和城市道路经常需要改造，如果直接铺设了轮胎的话，那么就很难再进行改造，可是美国的公路情况却相对稳定，所以说它们可以长期使用同样的路面。
随着科技进步，废旧轮胎回收技术更加成熟，我们也有更好的处理方式，而不是完全依赖简单铺路来解决问题。
针对我国国情，我们采用了更加科学合理的方法，那就是先用机械手段将旧轮胎粉碎，然后与沥青混合，制成“橡胶沥青”来铺设路面。
这种材料兼具橡胶和沥青的优点，在很大程度上提高了路面的综合性能，目前已经有一些高速公路已经使用了这种新材料，而且效果十分明显，公路的寿命比普通沥青路面增加了1-3倍。
事实上，美国的这项技术看起来非常厉害，但是他们并没有大规模的运营，仅仅只是获得了专利，并没有向全球推广。
再说了，很明显的一件事情，他们的这种方法显然不适用于甘肃公路，如果是乡间小道的话，反而可以考虑。
所以，我国不能简单效仿美国的做法，而是根据本国的实际情况，选择了更符合需要的科学方法。
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