美国是唯一的超级大国,他们修路的做法,也是让很多吃瓜群众惊掉下巴,因为你开车行驶在美国的公路上,也许下面就是轮胎的埋葬地
不明真相的人可能会问,这是他们滥竽充数,节约成本偷工减料吗？这样的路能结实吗？
通常我们认为修建公路是一件非常严肃的事情,如果质量不过关,就会导致路面出现破损,最后得不偿失,还会增加维护成本,美国人当然也意识到了这一点,所以他们才会把轮胎放进去,然后覆盖上沙石和沥青,这样的公路不但节约成本还环保,而且质量要比普通公路还要高2倍
有的人可能会问,轮胎是软性的,放这么多进去,反而会阻隔了沙石的填充的密度,这样的公路质量能过关吗？今天就来详细为你解答
中国早前也有使用轮胎修建高速公路的例子,最美公路鹤大高速美国人用填轮胎式的修路方法,早已不是什么新鲜事,也不是他们的独有绝招,中国东北的鹤大高速公路就是用这种方式修建的
鹤大高速公路就是使用废旧轮胎建造而成的,这条高速公路起源于黑龙江的鹤岗,终到辽宁的大连,全长1474公里,将东三省经济命脉地区连接在了一起,这也是我国绿色循环低碳公路的试点项目
所以这也是一条节能低碳环保的公路,这条高速公路使用了大量废弃的轮胎以及沿路的碎石还有火山灰,不但节约了成本,还保护了环境,提高了舒适度
鹤大高速公路隧道总长29.7公里,在这些隧当中挖出了145万立方米的碎石,刚好可以用于道路的建设当中,作为原材料使用,这些碎石跟轮胎组合形成了路基,既节约了成本,又能提高道路的质量,增加公路的使用寿命
使用废弃轮胎来修路,我国早在80年代就已经展开了,当时这一项技术叫做橡胶沥青
美国使用轮胎修路的原因有哪些？美国修建公路的时候,施工人员首先会将一些废旧的轮胎从两边切开,只保留中间部分,然后埋进去,然后在上面铺好沙石跟沥青,轮胎就这样永久的埋葬在了公路里面,这样做的好处有哪些呢？
这还要归功于一位美国的土木工程师塞缪尔.贝纳佐,他发现公路由于重型卡车的不断碾压,形成了很多凹槽,而且这些公路投资巨大,依然抵不住常年累月卡车的不断碾压,公路损伤特别严重,如果反复修建,就要投入大量的人力物力
于是研究团队就想到一个特殊的办法来改良公路的抗压能力,他发现轮胎回收是一个很大的问题,随着汽车的普及,人们生活质量的不断提高,一个城市每年可能要产生几万吨的轮胎,合成轮胎是高分子材料制成的,想要销毁这些轮胎,只能靠焚烧
而且回收使用率很低,回烧产生很多有毒气体,非常的污染环境,中国废弃轮胎的速度更快,每年以6%至8%的比例增长,所以这位工程师想到一个办法,就是将轮胎和沥青混凝土结合在一起,建成公路,而且还申请了专利
这些蜂窝状的轮胎公路,非常结实而且环保还节约材料,简直就是两全其美的好办法
一、节约成本,使废弃轮胎得到最大限度的回收使用率,从而保护了环境众所周知,废旧的轮胎属于有害的,合成轮胎又是属于不熔或者难熔的高分子材料制成,焚烧就会产生大量的有毒气体污染周边的环境
如果掩埋的话,需要数百年才能分解到,不影响植物的生长,还有可能会污染地下水源,影响生物的正常生息繁衍,所以使用轮胎来修公路,就可以避免了这些问题,何乐而不为呢
还有美国每年都会产生大量的废旧轮胎,使用这些轮胎来修路,就会成为了原材料的一部分,大大降低了公路的建造成本,如果全方位使用钢筋混凝土修路,每立方米的钢筋成本就需要170美元,换算成轮胎只需要20美元就可以搞定,还能节省50%的混凝土,所以使用轮胎修路既环保又节约成本
二、使用轮胎建造出来的公路,比普通公路质量更好,使用寿命更长,抗压性也更好传统的公路当路基被湿时,就会开始变得软弱,重型货车一旦经过,就会把这些石料颗粒压向两边,所以慢慢的就会出现很多卧槽,路面坑洼不平,非常的难走
但是轮胎公路可以防止这些石料颗粒,向四周散开,或者横向移动,从而为路基保驾护航,这样的路基要坚固2到3倍,可以承受卡车36吨的重量
把轮胎两边切除,排放好之后,又填充粒状骨料,最上方铺盖沥青,这样就能将轮胎牢牢的挤在了一起,有很多的固定性,提高了强度以及耐用性,如此下来公路养护成本也降低了,最终修好的道路,可以承受每平方米150吨的压力
总结：这样的道路外观跟普通公路别无二致,但是内部构造却有很多大的区别,使用寿命也要比普通公路长,还能节约50%的原材料,这样的公路使得他们维护的成本直接降低了75%,所以既环保又省钱还耐用的公路,怎能不受欢迎呢！
恰恰相反,美国人修公路的时候把轮胎埋在下面,不但不会污染环境,甚至还会变相的保护环境。这听起来是不是有点扯？其实最开始我也不相信,直到后来才弄明白这里面的缘由。
前两年备考二级建造师,当时授课的老师在讲述公路这一章节的时候,就提到过美国人修公路会把轮胎埋进去的案例。当时我觉得挺不可思议的,不明白美国人这么做的意义是什么,而且这么做还会对土壤环境造成污染。
当我向授课老师提出这个疑问后,随后授课老师的回答让我恍然大悟。
那么,美国人修公路的时候,为什么要把轮胎埋进去呢？
在回答这个问题之前,咱们先简单了解下公路中最常见的病害我们知道,目前修建的公路主要分为两种,一种是混凝土公路,一种是沥青公路。从力学角度来划分的话,前者为刚性路面,后者为柔性路面。
在修建混凝土公路时,在混凝土路面内会埋有钢筋或钢筋网,这是为了提高公路的抗压和抗拉性能。
在修建沥青公路时,不会在沥青面层埋设任何东西,主要还是依靠沥青自身的性能来提高公路的抗压能力。
无论是混凝土路面,还是沥青路面,它们都会面临同一个问题。在汽车行进的过程中,由于公路的基层承受上部车辆传递下来的荷载,随着时间的推移和车流量的加大,基层会产生变形,从而导致路面出现断裂、变形、深坑等情况。
这些情况也是公路中最常见到的病害,无论是哪一种情况出现,都会降低公路的使用寿命,甚至还会危害行车安全。
那么美国人修公路时,为什么要把轮胎埋进去呢？这样做有什么好处？前文中所提到的那些问题,同样困扰着美国人。他们发现,公路损害最严重的地区,一般都是重型卡车最集中的路段。针对这样的情况,一位美国工程师突发奇想,把废旧的轮胎埋在公路下面。
后来的事实证明,在修公路的时候,把废旧轮胎埋在下面,好处非常多。
好处一：提高公路整体性能
在公路内部埋设轮胎,这相当于给公路内部增加了一套"骨骼"。在有"骨骼"的情况下,提高了公路的整体抗压能力,公路的基层不会轻易的变形。
根据实验表明,埋设轮胎的公路要比普通的公路坚固2—3倍,每平方米的道路可以承受的荷载达到近200吨。
好处二：延长公路使用寿命,降低维护费用
公路都是有使用寿命的,依照公路的不同等级,公路的使用寿命在5年—15年不等。就拿高速路这样的高等级公路来说,高速路的使用寿命一般在15年左右,达到使用寿命,要么重新修筑,要么大范围的修补。
公路内部埋设轮胎后,公路的整体性能提高了,不会轻易出现各种坑槽、变形的情况,这也就延长了公路的使用寿命。
而且,这样的公路由于轻易不会出现损坏的情况,自然也会降低维护费用。
好处三：资源再利用,节约成本
美国是一个汽车大国,每年产生废弃轮胎的数量十分庞大。这些废弃轮胎当垃圾处理会污染环境,丢弃不管又觉得可惜。
所以公路就成为了废弃轮胎的一个好去处,把这些废弃轮胎埋在公路里,起到了资源再次利用的价值,同时还给美国人解决了"这些轮胎咋处理？"这样的烦恼。
这些轮胎是埋设在公路的基层中,铺好轮胎后再填充粗细骨料,保证轮胎不会产生位移。从工艺上来说,埋设轮胎的方法要比传统的方法,在时间、人工、材料上节约很大的施工成本。
把轮胎埋进修建的公路里,会不会对环境造成污染？我想说的是,把轮胎埋进公路里,不但不会造成环境污染,甚至还会变相的保护环境。
我们知道,轮胎主要的原材料是橡胶,约占60%左右,同时还会加入各种化学物质。轮胎在燃烧的时候会产生浓浓的黑烟,同时还会散发出有毒的气体。
在今年的8月份,科威特的一处废弃轮胎回收场失火,5300万轮胎燃烧殆尽,轮胎失火产生的黑烟遮天蔽日,延绵数十公里。这些烟雾中还带有黑色的颗粒,伴随着降雨,这些有毒有害的颗粒会重返地面,污染土地和水资源。
按说美国人把轮胎埋在公路里,也会污染环境,毕竟轮胎想要自然降解的话需要几百年的时间,在这几百年里,轮胎在土壤里会不断挥发各种有害物质,伴随着降雨,这些有害物质会渗透到周围的土壤中污染环境。
其实,这点大家不用担心。因为公路的面层有一个硬性要求,就是不透水性。如果公路面层透水的话,那么水就会不断向下渗透,冲刷公路的基层和垫层,破坏公路的内部结构。
公路的不透水性隔绝了雨水向下方渗透,轮胎中的有毒有害物质也就不会污染土壤的环境。
所以我才会说,把轮胎埋在修建的公路里,是一种变相的保护环境,毕竟不破坏环境就已经是一种保护了。
说在最后美国人把轮胎埋在公路里,不得不说这是一个非常高明的决定。这样做不但提高了公路的使用性能,延长了公路使用寿命,降低成本,同时又不会破坏环境。这个方法,可以说是资源回收利用的一个典型。
咱们国家也同样利用过轮胎修建公路,那就是有着"最美公路"支撑的鹤大高速公路。这条高速公路全长共计1474公里,贯穿东北三省,将整个东北经济最发达、资源最丰富的地区连接起来。
美国人在修路时有一个非常新奇的画面,施工人员将报废的轮胎埋进路基里面,浇上沙石和沥青,将轮胎永久留存在公路里面,那么这到底有什么作用呢？为什么要将轮胎轮胎埋进去？
若是不知情的人看到了,可能会认为美国施工人员这样做是偷工减料,为了拿到更多的回扣,但是实际上用轮胎来修建公路,在美国已经不是一件新鲜的事情,甚至在中国很早的时候就已经开始使用。
我们都知道公路是一个国家的民生基础措施,是衡量一个国家综合国力的关键指标,要想致富就先修路,而公路的好坏并不是修建好了就完事,它要看质量,要看寿命,而且公路后期的维护是一个大难题,成本非常高。
作为世界上公路里程长度排名第一的美国,他们在公路基建方面深有研究,美国科学家塞璆尔·贝纳左发现,即使是在修建公路时按照严格标准来施工,但是由于路面长期遭受大卡车的碾压,时间久了路面就会开裂,形成一道道裂痕和坑槽,进而影响路基,所以美国科学家塞璆尔·贝纳左就想到了如何提高公路的抗压性。
要想提高公路的抗压性,首先美国科学家想到的就是在路基里面使用钢筋材料,把它们铺成网格状再浇灌混凝土和沥青,但是使用这个方法它的成本非常高,而且后期不好维护。
因此,美国工程师就想到了一个办法,使用废旧的轮胎,把它左右两边边切割掉,只保留中间部分埋进路基里面,形成蜂窝状的紧凑结构,给路基制作一个骨架,然后再往轮胎蜂窝状里填充石料和混凝土,最后铺上沥青,这项技术也称为technical concrete技术。
那么把轮胎埋进路基里面有什么作用呢？
01.节约成本,绿色环保美国科学家研究表示,使用轮胎修建公路的比使用钢筋的成本要低很多,使用钢筋修建公路,每立方米需要钢筋大概需要170美元,而每立方米公路则需要10个废旧轮胎,大概也就需要20美元,这在一定程度上节约了很大的投资成本,节省了50%的混凝土原材料,更重要的是轮胎可以得到回收利用,非常的绿色环保。
02.提高抗压性实践证明,使用轮胎修建公路它的质量比直接填充混凝土的方法质量更好,它的结实度是普通修补方法的2倍,由于轮胎的抗拉性非常强,蜂窝状的路基使路面不容易变形,据统计使用轮胎修建的公路,每立方米的公路可以承受150吨载荷,满载50吨的大卡车通过都没问题,可见使用轮胎修建公路它的质量非常好,使用寿命比普通的还要长,从而延长了维修周期,降低了维修成本。
在关于路基材料的选择上,美国科学家之所以选择轮胎是有一定的原因的,其中主要是考虑到两个方面:
01.轮胎回收数量多随着人们生活水平的提高,家家户户普遍拥有汽车,那么轮胎作为汽车的产物,每年废旧的轮胎是一个巨大的数据,据统计一个大城市每年产生的废旧轮胎超过90000吨,而且每年还在以6%～8%速度在增长,可想而知一年下来全世界有多少废旧的轮胎？
对于废旧的轮胎使用,严格上是禁止再次翻新使用的,除非轮胎磨损非常小,而且要严格检测才能流入二手市场,但是废旧轮胎具有抗拉性能好,数量多,回购价格低的特点,它因此称为了美国工程师修建公路的最好选择。
02.轮胎难降解,污染环境轮胎属于高分子化合物材料,它的特点是不可降解而且非常难溶,要想处理掉它只能通过燃烧,但是燃烧会产生有害气体会污染环境,它的残余物质严重污染土地资源和水资源,通常需要百年时间才能分解。
如果回收利用这些废旧的轮胎集中埋在公路里面,一是可以节省基建材料,二是避免环境污染,起到一举两得的作用,我相信这项技术很快普及开来。
其实利用轮胎修建公路,我们国家在很早的时候就已经投入使用,2016年通车的具有着"中国最美公路"之称的鹤大高速公路,在修建时就使用了环保技术,其中一项主要的环保技术就是使用轮胎来修建,但是它与美国直接使用轮胎埋进公路里面不同。
我国在修建鹤大高速公路时使用的是"橡胶沥青",他是把废旧的轮胎切割成一定大小的颗粒,或者是加工成橡胶分,然后按照一定的比例添加高聚合物改性剂,在化学反应下产生一种改良性沥青胶结材料。
使用这项技术产生的沥青材料铺设公路,它的质量非常好,粘连性非常强,不容易变形,使用这种材料修建的路面可以十年内可以不用维护,大大提高了工作效率,节约维修成本,降低驾驶风险。
总结美国人在修建公路时把轮胎埋进公路里面,主要是它不但可以增强路基的抗压性,提高公路寿命,而且可以使源源不断的废旧轮胎得到回收利用,减少环境污染,更重要的是可以节约基建成本,减少维修次数,降低驾驶风险。
