废旧轮胎在土木工程中的应用综述.doc

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1、废旧轮胎在土木工程中的应用综述　　摘要:介绍废旧轮胎作土建材料的有关再利用,主要是废旧轮胎在道路建设、边坡加固、渠道工程、排水桩基础以及在其他工程中的应用形式和方法。并展望了其在土木工程中的应用前景。　　关键词:废旧轮胎;环境;建筑;土工材料　　　　1前言　　　　“黑色污染”危害全世界。随着汽车工业的发展,越来越多的废旧轮胎形成的“黑色污染”正在威胁着全人类的生存环境。目前,各国对废旧轮胎的回收再利用多以“二次再加工”为主,这种方法往往对环境造成二次污染,再利用成本也较高。而把废旧轮胎作为建筑材料用于土工建设中却很好的解决了上述问题,且废旧轮胎作为建材具有质轻、减震、吸声以及降低投资

2、成本等优点。粉煤灰、钢铁渣、废旧轮胎作为土建材料利用,是当前产业弃物再利用中最热门的课题。废旧轮胎作土建材料再利用的有关技术在较长时间内也得到发展。用废旧轮胎作为土建材料从全球来看,在美国尤为盛行,主要用作回填材料、造地填土材料利用;其次是欧洲、加拿大、日本;香港则正在起步。近年来随着我国汽车工业的迅猛发展、废旧轮胎数量急剧增加,我国在利用废旧轮胎作为土建材料方面也取得了很大的发展。开发废旧轮胎作土建材料的再利用,不仅减轻环境负担,同时还可使相应成本大为下降,所以废轮胎再利用的技术开发极为迫切。根据利用废旧轮胎的尺寸及外观形状可分为以下3种:①粗块再利用;②碎块再利用;③轮胎原样再利

3、用。　　　　2废旧轮胎在道路建设中的应用　　　　2.1轮胎粗块在公路特殊部位作为填料　　所谓轮胎粗块,就是用切削机切削废橡胶轮胎得到的类似碎石状的轮胎碎块(形状略带扁平,尺寸为50mm～300mm)。　　在高速公路的土工工程建设中,虽然应首先考虑有效利用产生土,但是,公路的某些部位,产生土无法满足其性能要求。如填土层内部的排水层、地下排水通道、防止冻胀等部位,传统方法多靠外购碎石构筑。然而随着弃物再利用技术的不断发展,从业者发现这些部位的碎石完全可用上述轮胎粗块替代。　　2.2轮胎制成胶粉后用于铺设路面　　将废旧轮胎橡胶粉应用于公路建设,国际上已有悠久的历史。20世纪60年代,Cha

4、rles.McDonald发明了废旧轮胎橡胶粉改性沥青,先后被应用于道路的应力吸收层、应力吸收中间层,以及开级配、间断级配等沥青混合料中。美国的应用经验表明:橡胶沥青间断级配路面在保持持久排水性能、抵抗重载交通、抗剪切和抵抗不良气候影响等方面具有明显的优势。汽车在其上行驶具有平稳、舒适、噪声低等优点。此外,胶粉与沥青等混合材料铺装的道路具有耐磨、防冻、防滑、稳定性好等优点,这给在寒冷、多雨地方修筑道路提供了很好的解决办法。我国尝试使用胶粉铺设沥青路面始于1982年,主要在江西、辽宁、四川等地。到目前为止,经过多年的探索和实践,技术和设备水平都有了长足的进步,并取得了良好的效果。[1]

5、4　　2.3用作公路基层补强层　　主要是用由金属丝、帘线和橡胶三者构成的胎缘圈作为加筋材料,作为基层补强层铺设在路基中。主要适用于日交通量不大(在1000量左右)的柔性路面结构中,先前的实验表明,铺有粒料基层的柔性路面的主要缺点是路基下土垫层的抗剪强度低。而胎缘圈作为补强层具有刚性结构特点,能够使荷载再分布,有效降低土中应力,从而大大降低土中最大有效剪应力。此法最大优点是投资成本低、施工速度快。[2]　　2.4盆状轮胎填土工法筑路　　其施工结构示意图如图1所示。所谓盆状轮胎填土工法,就是把轮胎从上面切开形成盆状半边轮胎的筑路方法。该工法的施工顺序是:①铺设盆形半边轮胎;②粒状体填充;

6、③碾滚压实。该工法轮胎无需竖直叠加,而是交错梯形(上小底大)叠加(见图1)。这种方法修筑的道路具有抗震性,大地震时可以确保一条急救车的运行通道。通常把中央一条车道线用该工法施工。选用这种工法时,应事先考虑废轮胎的流通、管理流程。废轮胎道路的耐久性(耐用年数)取决于轮胎的磨耗程度。StuartA.等人通过对用磨耗不是特别显著的轮胎所筑道路近20年的观察发现:①轮胎无有害物质漏出;②轮胎的推估寿命至少200年。　　　　3用于边坡加固　　　　主要用于土质边坡的加固工程。这种加固方法能够大大缩短施工工期,降低施工成本,防止边坡坡面遭受雨水冲蚀破坏。最早始于1973年美国加利福尼亚州的一个土质

7、路堤边坡的加固工程,而后,此法一直受到广泛应用。具体施工方法为:①先将废旧轮胎沿轮胎外胎面纵向切割为盆形的两部分,将盆形半胎面整齐排列并用尼龙绳和铁丝捆绑、固定以形成稳定的链锁结构。②然后,在半胎面组成的链锁结构层上铺设一定厚度(46cm～76cm)的土壤并压实(密实度不低于90%),最终形成轮胎土壤复合层。③按台阶式重叠铺筑相同轮胎土壤层到规定标高,最终在边坡表面筑起一座轮胎墙。此外,也可以把废旧轮胎整齐的排列在路基边坡表面,轮胎之间空隙用水泥浇筑填充,