如今越來越多的家庭擁有小汽車，輪胎作為基礎耗材，每隔一段時間就要定期更換。但當我們在街道馳騁時，可曾想過：自己很可能正駕駛在廢舊輪胎上。

一日，一個中年男人正對着腳下翻漿破損的柏油馬路凝望失神。他是一位供職于美國西弗吉尼亞大學的土木工程教授，除此外他還有一個身份：注冊土木工程師。

本來瀝青破裂的路面在任何一個現代國家都是再平常不過的事情。但是出于專業的本能和敏感，這個男人依然不禁在腦中思考延長公路使用壽命的方法。此時路邊的景物卻為其心中的難題貢獻解決方法。

原來男人無意中看到街邊有很多廢舊輪胎。在美國街邊有些輪胎也不稀奇，難得的是，這些輪胎一個個摞在一起，結構卻出奇的穩定。即便周圍有巨大的震動，這些“輪胎塔”也不會倒塌。

輪胎塔十分穩定的結構給這名叫塞謬爾·博納索的男人巨大的啟發。在他看來輪胎是種結構穩定，有一定減震功效的優質建材。如果可以把輪胎當做柏油馬路的“地基”，是否可以延長公路的使用壽命？

塞缪爾這種想法并非“天方夜譚”。路面在結構上分為面層，基層和墊層。面層即是我們常見的瀝青層，往下是承重隔水的水穩層，即基層。再下是主要由優質水泥制成的墊層，負責排水隔溫承重。

有時候很多公路的破損并非是因為瀝青層不耐磨，而是在長時間的重量沖擊後，底下的水穩層和水泥層産生破損，導緻瀝青層底部沒有承重支撐或發生滲水，進而導緻瀝青層翻漿破裂。

所以延長公路的使用壽命，除卻研制更優質的水泥和瀝青之外，引入新結構，提升基層和墊層的抗沖擊強度，也一直是重點研究方向。無疑是那些輪胎給予塞謬爾·博納索重大靈感。

獲得“電光火石”般靈感的塞謬爾回到學校後立即開始實驗。經過在實驗室和施工現場的多次嘗試後，終于讓他探尋到用廢輪胎鋪公路的工藝方法。

所謂的輪胎鋪路并非簡單地在輪胎上鋪瀝青層或者用輪胎皮做路基。而是将輪胎平放在土基上，将其作為支撐路面結構的骨架，再用砂石填滿縫隙，用輪胎結構做路面的墊層。

待“輪胎墊層”鋪設完畢後，再在上面鋪設水穩層和瀝青層。最終由瀝青，水泥，輪胎和砂石共同構成的新型公路便修建而成。而且這“輪胎公路”可以說是集“百家所長”。

其一，因為用砂石填充輪胎層空隙，使“新墊層”擁有足夠的承壓能力。這保證“輪胎公路”擁有最基本的使用壽命。

其二，因為有輪胎結構做支撐，使得整個路面結構擁有一定“彈性”，極大增加公路的抗沖擊性，避免基層墊層提前損壞的狀況。

根據塞謬爾·博納索在施工現場的實驗結果顯示，輪胎路面承重能力提升到每平米150噸。一段“輪胎公路”的路面，即便是每天承受上百次重型貨車的反複行駛，也極少出現路面破損的情況。

而且得益于輪胎公路的獨特結構，在修建公路時更多使用砂石“奠基”，而不是單純依靠水泥和鵝卵石，這使得水泥和石頭的消耗大量減少。相比較下，其建造成本較普通公路平均降低25%-50%。

輪胎公路的成功令塞謬爾在内的所有人都看到這一工法的巨大潛力。政府和建築商開始在全美修建輪胎公路，而申請專利的塞謬爾·博納索也依靠收取專利費賺得盆滿缽滿。

美國人廢輪胎鋪路的工藝開創道路行業在建造過程中“變廢為寶”的先河。畢竟在過去美國處理廢舊輪胎的方式不是翻新就是丢棄。雖說美國有全球最發達的輪胎翻新産業，但并非是所有輪胎都能回收。

剩餘輪胎的最終歸宿要麼就是郊外或沙漠中的垃圾場，要麼就是城市中被廢棄的角落。“廢輪胎鋪路”一定程度上減輕美國橡膠污染的程度，也在無形揭開世界各國綜合利用廢舊輪胎的序幕。

作為世界上的“基建狂”，我國近些年在公路修建上的成就舉世共睹。在2020年，全國公路總裡程519.8萬公裡，較剛建國時的8萬公裡，增長近65倍。

而且我國高速公路的通車裡程也達到16.1萬公裡。無論在公路總裡程和高速公路裡程上，我國都超越美國和俄羅斯，成為世界第一。足見我國在公路建造和養護維修上有巨大的需求。

而且随着我國經濟發展和人民收入提高，我國汽車保有量也迅速提升。2020年時，中國汽車保有量為2.8億輛，我國以1千萬輛的優勢超越美國成為全球最大的汽車市場。

可随着汽車數量大量增加的同時，廢舊輪胎也成為我國亟需解決的生态問題。2003年是我國産生110萬噸廢舊輪胎，5年後的2008年廢輪胎數量已經達到140萬噸。

在2020年時，我國産生的廢舊輪胎數量已經達到3.3億條，約1300萬噸重。君不見，城郊外，工地邊，廢舊輪胎堆連天。我國目前面臨嚴重的橡膠污染難題。

那麼參考美國“廢輪胎鋪路”的先河，我國是否也應該引入這種方式？如此一來，既可以解決迫在眉睫的廢舊輪胎問題，又能滿足道路修建和養護的需要？事實上，對此我們有更好的辦法。

我國的科研工作者在本世紀頭十年内就取得相關領域的技術突破。南開大學的科研組在2006年就研發出“廢舊輪胎循環利用”新方法,将廢舊輪胎為原料制成的膠粉用于公路路面的建設。

不同于美國在路面結構上動腦筋，我國科研工作者将目光投向新型複合瀝青材料的研發上。

南開團隊根據物質間物理化學性質的不同，采用預混孕育的工藝，通過分步投料、加溫、循環剪切和均化、改性、循環攪拌、研磨、發育等步驟，将由廢輪胎制成的膠粉摻加到瀝青油當中，制造改性瀝青。

在道路建設和養護時，團隊用新的改性瀝青進行公路面層的鋪設，從而達到改良并提升道路性質的功效。

其一，新路面有較好的防冰功效，在冬天可以防滑，減少清雪作業。

身處北方的朋友一定對下列情況深有體會，那就是每當冬天下雪後，路面便會非常滑，容易造成事故。即便在深夜，市政部門也要出動機械或人力突擊清雪清冰。撒融雪劑除冰在東北更是“家常便飯”。

無論是市政清雪還是撒融雪劑都會産生大量費用，并且對道路長期養護不利，無形中為城市運轉和高速公路運營增加成本。而“輪胎瀝青”的産生有望減少這些花費。

因為瀝青中含有大量橡膠，用這種新材料鋪的路面，即使在很低的溫度下，仍具有一定的彈性。因此在車輛行駛時，可以通過車輪即可破壞掉路面上結的冰層，從而起到抑制路面結冰的作用。

其二，新路面可以增大輪胎和路面之間的滑動阻力。

因為路面面層含有大量橡膠，橡膠表面粗糙，有較強的阻力，所以鋪設“輪胎瀝青”的路面可以為汽車增加抓地力，刹車距離縮短25%。這将進一步減少交通事故的發生。

其三，新路面可以降低車輛的行駛噪聲。

因為新路面含有橡膠的原因，導緻路面有一定彈性，且新路面内部有較多粗糙結構，這些都可以有效降低在路面上行駛車輛産生的噪音。

根據天津市環保局對市區公路和高速公路的噪聲測試結果顯示，采用膠粉改性瀝青鋪築的道路噪聲降低5分貝，高速公路噪聲減少3分貝，有效減少市區的噪音污染。

近年來城市交通噪音日益嚴重。噪音每降低3分貝相當于車速提高20％至25％，車流量增加50％，與聲源距離增加1倍。把路邊降噪闆與“輪胎”路面相結合，将進一步減少噪音的産生。

其四，新路面可以提高路面的耐磨性能。

因為路面表面的瀝青層含有大量橡膠，很大程度上改良瀝青層的物理性質。混入橡膠粉後，瀝青層冬季的抗撕裂性能及夏季的抗融變性能提高40％。

目前新路面耐溫範圍已經提高至-30攝氏度到80攝氏度，與普通路面相比使用壽命延長1至3倍。而且新路面防水性更好，能有效減少滲水現象的産生。

相較于着力于提升路面墊層結構穩定的美國方式，我國的新方法在功能上更加全面，可以更好地滿足城市市政和氣候方面的需要。這無疑是“青出于藍”的。

南開大學團隊取得如此大的成就，也離不開國外先進案例的引導與證明。早在1995年日本東洋橡膠公司和鹿島道路公司就共同研發，将廢舊輪胎進行粉碎處理後，用作鋪路材料的方法。

在1999年時，美國就有公司将直徑3毫米的橡膠顆粒添加到如瀝青和沙石這樣的傳統鋪路材料中。其比例約占路面材料的3%，其中橡膠材料主要來自報廢的汽車輪胎。

另外這項新技術也為解決我國廢舊輪胎污染問題作出大量貢獻。據介紹,每6000條廢舊輪胎制成的膠粉即可鋪設1千米雙向高等級路面,公路建設成本減少約40%。

可以期待，如果全國所有的公路都能用上新的“輪胎瀝青”的話，僅憑每年的新增公路數就足以消耗掉累計3年的廢棄輪胎總數。足見新技術和新科技對經濟和環境的巨大潛力。

而目前我國也在新技術應用表現上進展良好。南開大學團隊剛剛取得新的技術突破，很快便有企業與之合作，将新技術落到實處，方便進行工業化生産和大規模推廣。

如天津海泰環保科技發展公司便是其中翹楚。他們得到南開團隊的啟發與支持，開發出廢輪胎膠粉改性瀝青制備工藝及其主機設備，他們的專利技術和設備獲得國家科技部的科技進步獎等重量級獎項。

在2009年時，海泰環保科技便憑借自己手中的新技術獲得貴陽機場跑道的訂單，打造全中國首個“輪胎瀝青”用于機場跑道鋪設的案例。獲得市場認可後，“輪胎瀝青”又拿下北京經濟技術開發區道路項目。

從2013年以來，包括榮華路、經海一路、萬源街、永昌路在内，北京經濟技術開發區的50餘條道路都鋪築橡膠瀝青路面，裡程超過80公裡，攤鋪面積達到122萬平方米。

據統計，該項目5年來共消耗廢舊輪胎23.3萬條，節約近7.5萬噸标煤能耗，減少二氧化碳排放累計達18.6萬噸。在2018年9月的南非，該項目獲得國際橡膠瀝青大會的環境保護金獎。

自從福特公司開創專業生産流水線後，汽車的生産效率急速提升。原本是工業時代“奢侈品”的汽車迅速成為普羅大衆都能消費的“必需品”。然而便利生活背後的污染也是目前時代所要付出的必然代價。

目前塑料污染已經深入我們生活的各個角落。2020年國外的《動物分類》雜志就刊文指出，科學家從生活在世界最深處—馬裡亞納海溝裡的生物體内發現微塑料顆粒。

近日《國際環境》雜志也發文，表示荷蘭科學家也在人體血液中發現微塑料，且受到影響的人占實驗總人數的80%，可見目前環境污染已到達非整治不可的程度。輪胎作為重要固體廢棄物，也造成大量污染。

因為輪胎橡膠為高分子材料，在大自然中分解極慢。至今在美國和部分歐洲國家外海還能找到他們在上世紀5，60年代丢棄的廢輪胎。而且這些被掩埋丢棄輪胎還會慢慢釋放有毒物質，污染地球。

為保證生活質量，同時更為保護生存的地球，各國紛紛把舊輪胎的回收再利用提上日程。目前全世界，每年産生10億條廢舊輪胎，但是全球廢舊輪胎平均利用率不足60%。

世界各國的輪胎利用率也不盡相同，美日歐等先進國家，輪胎再利用率往往能達到90%。而我國經過多年努力，目前利用率達到60%。剩餘以印度為首的發展中國家，利用率往往更低。

目前廢舊輪胎的再利用主要有輪胎翻新、粉碎再生、熱裂解和再加工等方式。歐美日等國依托良好的工業基礎，在輪胎翻新和粉碎再生上有較強優勢。目前美國掌握全球最大的輪胎翻新産業。

歐洲和日本利用粉碎再生的方式實現資源的循環使用。我國在輪胎翻新上規模較小，主要依靠熱裂解等方式。但熱裂解往往會産生大量含有毒性的廢氣，會造成大氣污染。

在國内環保要求日趨嚴格的大環境下，要麼改良工藝，減少熱裂解的大氣污染，要麼探求新的利用途徑。目前較為熱門的方式是輪胎的橡膠再生和廢舊橡膠提煉能源兩種方法。

但我國因為在化學和材料科學等基礎學科上“欠賬”太多，且這些學科本就是長周期項目，故而可以期待，但現在不能指望。将廢輪胎粉碎，當做建築材料便是我們在當下較好的選擇。

事實上，這一做法對其他國家同樣适用。如老牌發達國家的英國和法國也都在1999年前後開展将廢舊輪胎粉碎鋪路的項目。要徹底消化掉堆積如山的舊輪胎，仍需我們在更多領域發力。

這顆藍星不僅是我們目下的栖息地，更是後世子孫的生息繁衍的家園，我們必須倍加珍惜。唯有繼續研發高新技術，在發展中解決民生和環境問題才能實現可持續發展的目标！

參考文獻：

《輪胎變廢為寶先要鋪路》2003年04期《橡塑資源利用》闫志強

《廢舊輪胎成為鋪路好材料》2008年1月《中國建材報》郭關朝

《國外輪胎回收和熱裂解相關技術介紹》2021年09期《中國輪胎資源綜合利用》Robert Weibold

《廢舊輪胎的回收處理及資源化現狀研究》2021年11期《新型工業化》劉麗莎 田鋒