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？ _小知识

大约40年前，美国工业迅猛发展，马路上的汽车越来越多，轮胎产能过剩，无处搁置，只能沦为工业垃圾。考虑到集体焚烧200万个轮胎产生的废气污染过于壮观，美国人想了一个馊主意，将这些废旧轮胎“安置”在海底，眼不见心不烦。

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200万个轮胎堆积在海里，占用了14万平方米的海底空间，相当于31个足球场的大小。40年过去了，轮胎长期在海水中浸泡，产生了大量有毒物质，将这片海域的鱼类消灭的一干二净，就连珊瑚礁都死得差不多了。

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这种做法严重危害了海洋环境，周边居民也受到了巨大的影响。好在美国没有沿用这种损人不利己的方式继续处理废旧轮胎。但美国每年依然要产出3亿个左右的废旧轮胎，85%~90%的废旧轮胎粉碎成碎片，作为衍生燃料。每年估计有650000吨轮胎磨损产生的惰性轮胎粉尘进入环境。
还有一大部分出口到中国和非洲的一些国家。破损严重的废轮胎会被卖给加工橡胶颗粒的小作坊，受损不严重的会经过打磨、刻花等一系列翻新手段流入不正规的轮胎交易平台，继续祸害人。不过自从中国禁止进口“洋垃圾”后，这条黑色产业链就没有以前猖獗了。

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2004年，美国一位有良知的土木工程师看到了轮胎带来的环境污染问题。想出了一个新法子，用废旧轮胎来做路基。
他叫塞谬尔·博纳索（Samuel·G· Bonasso），是美国西弗吉尼亚大学土木工程教授，也是一名注册土木工程师。

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塞谬尔是一名经验丰富的土木工程师，曾为美国多个州建造滑雪缆车，在模块化桥梁建造系统方面，获得过四项专利，同时拥有丰富的道路修建经验。在一次传统的公路修建工程中，塞谬尔发现，出现坑洼和车辙，是每条公路的通病。特别是大型车辆经常碾压的地方，但大多数坑洼都只经过了简单的修补，修补后还是容易出故障，做不到一劳永逸。

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受蜂巢系统的启发，他想到将废旧轮胎简单处理后作为骨架，然后将碎石或其他天然的可再生的材料填充进骨架中，合成一个可以永久使用的建筑单元。将多个建筑单元整齐排列在需要修建或修补的道路上，就可以成为路基。通过多次建模、实验室测试和现场测试后，塞谬尔整理出了完整的一套施工流程。
先将轮胎上下的边缘切割掉，只保留侧圈部分，将轮胎按照蜂窝状结构铺在路面上；直接让碎石车将碎石倒入轮胎中；然后由人工将轮胎轮胎间的缝隙填满，压实，形成一条完整的路基；最后在碎石上铺一层沥青，这条路就算是修好了。塞谬尔将这种方式叫做机械混凝土（Mechanical Concrete?）

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经过一段时间在试验路段上的使用，塞谬尔和施工团队发现，用这种方法建起来的路基有不少优点

终结路面坑洼

坑洼几乎都是由水造成的，水先软化路基材料，然后导致地面开裂，产生车辙，最后沉陷，积累雨水后形成坑洼。这个方式相当于采用物理聚拢、挤压的方式，将石材水平地横向地固定在一起。加上使用单一的AASHTO#57s型号石材，多孔性和强度让它不受水的影响，甚至在路面结冰或积水时也不会影响强度。用这个方法来修补坑洼的道路，坑洼的位置就不会再次损坏。

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更坚固

传统的沥青路面属于柔性路面，需要承受路面的极限垂直变形和弯拉变形，时间长了路面就会损坏，加入轮胎就可以减缓它的弯拉变形值。试验表明，铺设轮胎的道路比一般的直接铺沙石的道路要坚固得多。每平方米可以承受150吨的载荷，30吨以上的货车也不会损毁路面。除了承载能力强，橡胶材质的轮胎还有一定的减震作用。

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施工快成本低

使用机械混凝土方式施工比直接使用压实碎石的施工方法更快，有的甚至不用铺设沥青层，放置石头以后立即就可以使用。由于施工时需要的设备更少、石材更少、劳动力更少，因此施工成本也比传统的方法低25%~50% 。

维护成本低

美国莫顿堡一个新发电厂附近的小路就用了机械混凝土施工法，这里每天都有近300辆运煤卡车经过，道路很容易出故障。但自从换上了这种路基，这条路的维护成本就下降了75% 。

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环保

这就可以回到文章开头提到的废旧轮胎处理问题，一段1英里长（1.6千米）的公路大概需要12000个轮胎。如果美国倒在海里的200万个轮胎都用来修路，就可以修起约192英里（308千米）的道路。既修了路，又处理了黑色垃圾，一举两得，废物最大化利用，既环保又符合可持续发展的需要。

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见机械混凝土筑路方法行得通，塞谬尔在2008年申请了专利，成立了公司，专门推广这种方式。目前这种更简单、更强大的道路建设方式已经在美国工业上得到了充分的开发，美国的德克萨斯州、加利佛尼亚州等5个州都在使用这种办法修路。
既然机械混凝土修路法这么厉害，中国为何不用呢？其实，中国早在80年代就将废旧轮胎用在修路上了。只不过我们是把轮胎的橡胶原质加工为橡胶粉粒，然后按照一定的粗细级配比进行组合，然后添加高聚合物改性剂，在高温条件下充分拌合，与基质沥青充分溶胀后形成。

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事实上，橡胶沥青的优点跟塞缪尔发明的机械混凝土差不多。沥青混凝土中加入橡胶粉，5厘米厚的路就能产生普通路面10厘米厚的效果。加入橡胶粉后大大提高了沥青的粘度，抗变形的能力增强，而且有更好的耐水性能，噪音也小了不少；使用寿命也比普通沥青路面长1~3倍；能够有效地解决国内废旧轮胎污染的问题。
中国的一些高速公路就运用了橡胶沥青，贯通云南和贵州的“隆百橡胶沥青高速公路”、纵贯东三省的“鹤大高速公路”，另外，长沙、无锡、潍坊等城市的部分城市道路都运用橡胶沥青。

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为什么不直接用轮胎？这项技术虽然看起来很厉害，但在美国还没有大规模运用，这项专利技术2013年才在加拿大获得专利，还未向全球推广。而且，这种修建方式显然不适合用在高速公路上，而是更适合乡间小道。

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【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？】闪电哥猜测，中国之所以不用这种方式铺路，主要是因为我国发展速度太快。城市建设的需求每年都会改变，可能今年需要修地铁，明年需要修管道。机械混凝土路基一旦有一部分被损坏，剩余部分的紧密性和坚固性就会大打折扣，就可能造成整条路面的瘫痪，造成较大的损失。
你觉得中国为什么不直接使用轮胎修路呢？欢迎在评论区留下你的见解。