据世界可持续发展工商理事会轮胎工业项目报告显示,全球每年产生10亿条废轮胎,目前全球约有40亿条废轮胎被丢弃或闲置。 2021年,我国机动车保有量将达到4亿辆,位居世界第一。 与此同时,废旧轮胎的产生量和储存量也在逐年增加。 仅2020年,我国废旧轮胎产生量就达到1390万吨。
废旧轮胎回收还有很大提升空间
与发达国家相比,我国废旧轮胎回收率仍有很大提升空间。 废旧轮胎是工业危险固体废物,被称为“黑色污染”,其回收利用是一个全球性问题。 废旧轮胎露天堆放,或焚烧、掩埋,不仅占用大量土地资源,而且容易滋生细菌、传播疾病,甚至引发火灾,破坏生态环境。
经过多年发展,我国废旧轮胎综合利用产业已形成轮胎再制造、再生橡胶、胶粉、废旧轮胎裂解等主要业务板块废旧轮胎回收利用对策,极大缓解了我国橡胶资源短缺的局面。 胶粉生产是国际公认的废旧轮胎回收和无害化加工利用的方法。 将橡胶粉等卷料掺入混凝土中代替砂子制成橡胶混凝土(碎屑、CRC)废旧轮胎回收利用对策,不仅可以使废旧轮胎高附加值利用,而且可以提高抗裂、抗弯、抗拉、耐磨等性能。不仅如此,橡胶混凝土在减振降噪方面还表现出优异的性能,适用于道路工程。
水泥混凝土路面经济环保
在经济发达国家和地区,从生命周期成本、当地资源利用和环境保护等角度考虑,水泥混凝土路面广泛用于高等级重载交通的道路建设。 在韩国,60%以上的高速公路采用水泥混凝土路面。 美国、澳大利亚等国家和地区将钢筋混凝土路面作为重载交通长寿命路面的首选。 日本采用水泥路面作为道路开发的基本准则和路面。 生命周期成本最小化和解决热岛效应的对策。
我国水泥产量居世界第一。 2021年,全国水泥产量23.63亿吨,占世界总产量的54.8%。 水泥是混凝土路面的重要原材料,材料供应稳定。 水泥混凝土路面坚固耐用,能适应现代高速、重载、密集车辆运输的要求,且维护和修理成本低。 水泥混凝土路面的使用带来了巨大的经济效益和社会效益,因此在公路建设中应广泛采用水泥混凝土路面。
橡胶混凝土有望解决许多缺点
与沥青路面相比,水泥混凝土路面具有刚度高、荷载扩展能力强、稳定性好、使用寿命长、施工简单、能有效利用当地资源等优点。 但水泥混凝土路面也存在接缝多、行车舒适性差、且易造成视觉疲劳、早期开裂(碎板)等缺点。 这些缺点限制了水泥混凝土路面的广泛应用。
橡胶混凝土在公路建设中的使用有望解决水泥混凝土路面的各种弊端。 探索橡胶混凝土的路用性能,不仅可以提高水泥混凝土路面的力学性能和使用性能,而且有利于环境保护,减少对国外沥青资源的依赖,促进我国筑路行业的发展。
国外对橡胶混凝土的研究始于20世纪80年代末,20世纪90年代初开始发表研究成果。 国内学者于20世纪90年代末开始研究橡胶混凝土,并在道路、房屋建设等方面取得了一系列研究成果和初步应用。依托国家自然科学基金(项目号)的资助,作者领导的课题组研究团队对季节冰冻地区高性能橡胶混凝土路面结构的损伤机理及力学响应进行研究。 研究团队系统研究了橡胶混凝土的基本强度和变形特性。 涉及抗压、抗弯拉、劈裂、抗疲劳、抗冲击、耐磨、耐腐蚀和抗离子侵蚀等方面,并提出了橡胶混凝土路面的设计方法。
橡胶混凝土具有优良的路用性能
在道路工程中使用橡胶混凝土,有助于在公路建设中充分利用当地优势资源,提高水泥混凝土路面的性能,实现交通运输的可持续发展。
与普通混凝土相比,橡胶混凝土的抗裂性、塑性、韧性、耐磨性、抗疲劳性、抗冲击性、降噪性、抗冻性等均有提高,路用性能优越。 但橡胶表面的疏水性削弱了橡胶与水泥基层之间的界面连接,导致混凝土的抗压、抗拉、抗折强度降低,在一定程度上限制了道路橡胶混凝土的应用和发展。程度。 令人欣喜的是,采用橡胶表面改性剂、活性外加剂等物理化学方法来改善橡胶混凝土的性能,可以弥补橡胶混凝土的缺点,将大力推动橡胶混凝土的工程应用。
(作者单位:内蒙古科技大学)
本文原创于11月21日中国建材报第3版《橡胶混凝土为废旧轮胎资源化利用开辟新渠道》
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