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旧轮胎正变废为宝
2025-05-27 10:30:48来源:人民日报编辑:李诚责编:李诚

  5月上旬,沈佳高铁沈白段铺轨收官。在这段长白山区,为应对最低零下40℃的极寒,由江苏团队研制的“橡胶改性沥青”用于其中3300米的防水封闭层建造。就在同时,上海松江区沪松路完成了1万平米新型道路养护铺设,运用了同样的“橡胶改性沥青”。

  从雄安新区长寿命路面到环青海湖骑行环线,不论繁忙都市还是高寒高海拔极端场景,这种用废旧轮胎橡胶融入沥青正以稳定的性能被业界接受,累计铺设验证性路面超100公里。

  东南大学交通学院特种沥青铺面技术中心主任陈先华介绍,经过充分验证,这项新材料正加速迈入产业化阶段,变废旧轮胎为更环保、更长效的交通基础设施,已成为行业发展方向。

旧轮胎正变废为宝

橡胶改性沥青铺装的青海湖环湖公路路面

  每年报废旧轮胎超3亿条,能否“变废为宝”?

  交通设施对安全性、可靠性要求极高。这种新式橡胶路面由江苏中宏环保科技有限公司联合东南大学、上海交通大学等高校科研团队共同研制。2017年起,高校团队每年测试1万余组试件,企业投入千万级研发经费,经历小试、中试、大试和四轮技术迭代,目前已形成年均30万吨的废旧轮胎处理产能。

  这一切都是从为废旧轮胎找出路开始的。

  我国废旧轮胎年产生量超过3亿条,折合重量达1000万吨,年产生量还在以6%至8%的速度增长。“废旧轮胎越积越多,一边是环保难题,一边又像是放错位置的资源。寻找解决方案越来越迫切。”中宏环保董事长俞麟回忆。

  当时,废旧轮胎固废堆弃、土法炼油和非法焚烧排放,给环境造成严重破坏,成了一道世界性难题。

  20世纪60年代,通过加工处理废旧轮胎得到的胶粉,融入基质沥青,用以制备橡胶沥青,开始被一些国家应用于修筑材料中。

  上海交通大学化学化工学院研究员王仕峰团队承担了科技部《废橡胶绿色功能化回收利用》课题,他介绍,废旧轮胎其实“全身是宝”。其中“天然橡胶”自愈合性好,使公路“返老还童”,所含“炭黑”还能增加路面强度。

  优异的材料性能吸引了中石化、宝利国际等头部企业布局。一直以来,国际主流的制备工艺是将轮胎粉碎,作为一种弹性填充料,直接加入沥青再高温融合。

  但异味挥发、结合不牢等难题始终制约了废旧轮胎再利用的全面铺开。如今,新一代橡胶路面被广泛验证,正在重写这项工艺。

  陈先华解释,新材料好比将轮胎颗粒从“咖啡豆”升级成“速溶咖啡”,更充分地融入沥青这杯“水”中,充分发挥出性能。与过去相比,新技术路线对废旧轮胎橡胶的消纳力提升了一倍。

  处理废旧轮胎变粗放粉碎为精细化工,江苏团队提出“中国方案”

  传统工艺里,轮胎颗粒与沥青的高温融合非常粗放,带来烟尘和刺激性气味,成了新的污染源。业主单位反映:“铺上道路,由于复合材料融合不充分,还导致重新分层,更影响了耐久和安全性,增加了养护成本。”

  步入中宏环保位于江苏江阴的制备车间,不再是“高温蒸烤”“刺鼻异味”。

  “不是‘粗放粉碎’,而是一场‘精细化工’。我们针对不同化学反应,精准控制生产温度,在全密封环境下,将废轮胎橡胶‘靶向性’断硫、有序释放功能成分,再与沥青乳化融合。”技术总监朱亚琴介绍,该方案有效解决了生产污染和材料离析分层等问题,新材料目前已在全国16个省份铺设超过50个路面项目。

旧轮胎正变废为宝

施工中的橡胶沥青路面

  南京现代综合交通实验室跟踪检测显示,由这种高粘韧橡胶改性沥青铺装的路面,其功能寿命从传统路面的5年提升至10年,预计结构层可使用25年;在雨天几乎无积水,显著提升抗滑系数和抗噪音性能。

  更多综合效益也在显现。经进一步测算,五年养护成本降低62%,每百公里铺装节省成本2000万元,预计全生命周期碳排放减少38%。

  到高寒、高强度、高标准场景中验证,该方案被用于高铁、雄安新区建设

旧轮胎正变废为宝

橡胶改性沥青应用于高铁防水封闭层

  雄安新区着眼“千年大计”,注重耐久可靠,新一代橡胶改性沥青铺设的荣乌高速预计“15年不用小修、20年不用大修,其它结构层使用40年以上”;环青海湖公路注重自行车骑行的舒适度,新材料铺设罩面层用于改善道路防滑性能;陕甘界支党河大桥提出较高的安全系数,新材料帮助提升桥面抗拉伸、抗裂能力;在新疆克拉玛依,新材料要经受极端环境的考验,在G30、G216等路段,他们顺利通过了温差极大的四季寒暑验证……

  前沿领域的技术积淀,正助推新技术的规模化应用。《交通强国建设纲要》提出,由依靠传统要素驱动向更加注重创新驱动转变,构建安全、便捷、高效、绿色、经济的现代化综合交通体系。

  近年来,江苏、浙江等省份陆续开启的“建养一体化”道路建设可持续路径探索,催生建设单位对长寿命路面技术的需求;新修订的国家标准GB/T 13460-2025《再生橡胶通用规范》则针对路用橡胶改性沥青等前沿领域,对生产端的污染控制作出了严格规范,将于今年10月1日起实施。

  相关研报预测,今年橡胶沥青行业将迈入“量质齐升”阶段,国内橡胶沥青市场整体规模将突破600亿元,2030年将达千亿级。(昭君)

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