Los caminos por donde circulan los vehículos diariamente son un componente esencial de cualquier ciudad, ya que permiten el paso de autos particulares, transporte privado, público y de carga.
Estas vías, desde hace décadas, tienen una cubierta de materiales sólidos para facilitar el desplazamiento de los vehículos, es decir, están pavimentadas. En la ingeniería de este tema, hay dos tipos generales: pavimentos flexibles o asfálticos y rígidos o de concreto hidráulico (1).
Aunque en ocasiones el pavimento flexible puede ser útil, cada vez es más evidente que para carreteras y autopistas los rígidos son la mejor opción. En este caso, las denominaciones de pavimento de concreto hidráulico, pavimento de concreto o de tipo rígido se utilizan de manera general para referir al recubrimiento hecho de concreto hidráulico.
El concreto hidráulico tiene la capacidad de absorber el esfuerzo de las cargas y distribuirlo en el suelo como si fuera loseta. Este tipo se caracteriza por su solidez y durabilidad (2).
Veremos qué tipos de pavimentos de concreto existen y sobre todo, cuáles son sus ventajas frente a los asfálticos, que siguen gozando de popularidad en nuestro país. En 2009, la Cámara Nacional del Cemento (CANACEM) calculaba que el 88% de las carreteras de México estaban construidas de asfalto por falta de previsión (3).
Por eso, en PSI Concreto, creemos que es tiempo de elegir a los pavimentos de concreto por sus numerosos beneficios. No olvides contactarnos para cualquier proyecto de construcción que quieras desarrollar. Recuerda que somos tu mejor opción.
¿Sabías que el concreto tiene muchas aplicaciones? Da clic a nuestro artículo para saber más: “Concreto lanzado: guía general de conceptos, características y proyectos innovadores”.
Características y tipos de pavimentos de concreto
Los pavimentos de concreto se distinguen por su resistencia y bajo costo de mantenimiento, lo que disminuye su precio total y alarga su ciclo de vida. Aunque se recomiendan sobre todo para carreteras con un alto índice de tráfico, en realidad se pueden diseñar para cualquier tipo de caminos e incluso, en pisos industriales.
En México se construyen pavimentos de concreto regularmente con una vida útil de 25 años. Por su parte, en Estados Unidos, esta cifra se ha ampliado hasta los 40, mientras que en Europa es poco común que se diseñen para menos de 50 años (1).
Con vida útil nos referimos a la durabilidad del concreto hidráulico en función del espesor y la estructura de las capas aplicadas al pavimento. El costo del ciclo de vida incluye los valores de la construcción inicial, la conservación o mantenimiento y los costos que representa para el usuario (1).
El costo de la construcción inicial se refiere al momento de la inauguración del proyecto, cuando se pavimenta en concreto, mientras que el de conservación contempla reparación, mantenimiento, rehabilitación y ampliación.
Finalmente, los costos del usuario incluyen la operación de los vehículos, el consumo de combustible (deflexión), las reparaciones, el tiempo de recorrido y los accidentes. De hecho, veremos cómo impactan los pavimentos de concreto en algunas cuestiones, como el consumo de gasolina.
En un pavimento donde circulan al menos 50 vehículos diarios, los costos del usuario serán mayores que la suma de los valores de la construcción inicial y los de la conservación (1).
Después de hacer todos estos cálculos, se concluye que los pavimentos de concreto tienen el menor costo de ciclo de vida frente a otras alternativas. Sus valores de construcción y mantenimiento cambian según la calidad del concreto y su espesor.
Por ejemplo, un pavimento sin subbase (la capa de material que se construye directamente sobre la terracería) con el espesor mínimo (10 cm) y el concreto hidráulico de 420 kg/cm2 de resistencia a la compresión y 50 kg/cm2 de resistencia a la flexión, soporta más de 100 mil ejes de 5 toneladas cada uno, aproximadamente (4).
Sin embargo, si al pavimento de concreto se le aumenta su grosor tan solo 5 centímetros, es decir, se vuelve de 15, el pavimento en cuestión será capaz de soportar hasta 250 mil ejes de alrededor de 8 toneladas cada uno (4).
Justo por las diversas características y requerimientos de construcción, se puede organizar a los pavimentos de concreto en distintos tipos. En PSI Concreto trabajamos con varias soluciones para tus proyectos. Revisa nuestra web para obtener más información.
Estos elementos pueden clasificarse, en orden ascendente de acuerdo con su costo inicial, en pavimentos de concreto simple, de concreto con refuerzo de acero, con refuerzo continuo, de concreto pretensado o postensado y de concreto reforzado con fibras (5).
Si te interesa conocer más sobre los procesos relacionados con el concreto, lee nuestra guía sobre el premezclado.
De concreto simple
Al no contar con refuerzos ni elementos para transferencia de esfuerzos, el concreto hidráulico es el que resiste las tensiones producidas por el tráfico y las condiciones ambientales, como la temperatura y la humedad.
Se aplica en vías de tráfico ligero y se apoya casi siempre en la subrasante (es decir, el terreno natural para la instalación estructural). Si las condiciones ambientales lo requieren, pueden añadirse subbases de cemento, antes de colocar las losas (5).
Los espesores suelen oscilar entre los 10 y 17 cm para áreas residenciales y carreteras. En autopistas o aeropistas se llegan a utilizar 20 cm o más (5).
Los pavimentos de concreto simple pueden contar con elementos de transferencia, pasadores y pequeñas barras de acero, que se colocan de manera transversal en el pavimento, donde van las juntas. Se recomienda este tipo para tránsito que exceda al día los ejes de 8.2 toneladas. Su espesor comienza a partir de los 15 cm (5).
De concreto con refuerzo de acero
Como su nombre lo indica, hay un refuerzo de acero que puede ser no estructural o estructural. En el primer caso, la finalidad del refuerzo es resistir las tensiones de contracción del concreto recién hecho y controlar las grietas.
El uso más popular de este tipo de pavimento no está en las carreteras, sino en los pisos industriales. En el caso de que se use el refuerzo de acero estructural, este asume las tensiones de tracción y compresión; así la losa puede tener un grosor de 10 a 12 cm. También se utiliza en pisos de uso industrial (5).
De concreto con refuerzo de acero continuo
En este tipo, el refuerzo de acero asume las deformaciones, incluidas las de la temperatura. La armadura de acero se distribuye continuamente para evitar fisuras. Es muy útil en zonas con climas fríos y se suele aplicar en recubrimientos de pavimentos deteriorados.
Los pavimentos de concreto con refuerzo de acero continuo son la opción predilecta en Estados Unidos desde 1960. Estos resisten muy bien condiciones climáticas adversas (5).
De concreto con pretensado o postensado
En realidad, el uso de este tipo de pavimentos está restringido prácticamente a pistas de aeropuertos (como el Orly en París o el de Río de Janeiro) (5). Las técnicas de pretensado y postensado se valen de cables para aumentar el esfuerzo del concreto, ya sea antes o después del proceso de curado.
De concreto reforzados con fibras
A diferencia del pavimento con refuerzos, este tipo está revestido con fibras dentro de la mezcla de concreto. Esto representa una mejora sustancial al comportamiento del concreto, es decir, alarga la vida útil del pavimento y ofrece una alta resistencia a los esfuerzos provocados por el tránsito pesado (6).
La colocación de cualquier tipo de pavimento de concreto requiere la ayuda de especialistas, tanto para valorar cuál es la mejor opción como para construirlo. En PSI Concreto podemos ayudarte. Contáctanos para llevar a cabo el proyecto de construcción que necesitas.
Ventajas de los pavimentos de concreto frente a los asfálticos
Ya mencionamos que el costo de ciclo de vida o total, que incluye el mantenimiento y el costo para el usuario, es uno de los beneficios más importantes de los pavimentos de concreto hidráulico.
Veamos ahora algunas de las ventajas que supone la colocación de pavimentos rígidos o de concreto hidraúlico, en contraste con los flexibles o de asfalto. Los principales beneficios son los siguientes:
• Ahorro en operación: además de que los pavimentos de concreto son más fáciles de mantener, su superficie regular alarga la vida de los vehículos que transitan por ellos. También hay estudios acerca de que los transportes más pesados (incluso camionetas pick-ups) reducen su consumo de combustible en un 20% (4).
• Rugosidad: la textura de los pavimentos de concreto produce una menor distancia de frenado, tanto en estado seco como húmedo. Esto significa mayor seguridad, pues el acuaplaneo (deslizamiento de un vehículo en la lluvia) se reduce (7). Con este pavimento, la distancia de frenado de un vehículo a 50 km/h disminuye 10% comparado con el asfalto (4).
• Menor costo social en mantenimiento: cuando los pavimentos de asfalto están en proceso de reparación y conservación, se ponen en marcha vías alternas que provocan malestar social y aumentan el tiempo de tránsito en las ciudades. Con los pavimentos de concreto se minimizan estas consecuencias (7).
Los pavimentos de concreto reflejan entre 2 y 3 veces más la luz que los asfálticos (4).
• Mejor iluminación: al ofrecer un reflejo mayor de luz, los pavimentos de concreto brindan mayor seguridad durante la noche, pues los faros iluminan bien el concreto y reducen el efecto de encandilamiento, provocado por las luces de otros vehículos (4) (7).
• Resistencia a altas temperaturas e indeformabilidad: contrario a los pavimentos flexibles, los rígidos no tienen afectaciones por el calor, no se derriten ni se volatilizan sus componentes. Además, el concreto prácticamente no se deforma (7).
• El efecto “isla de calor urbana”: el color claro del concreto en contraste con el del asfalto permite la reducción del efecto de isla de calor, lo cual se traduce en ahorro energético (4). La temperatura promedio del concreto es de 33 ºC, mientras que la del asfalto es de 49. Por lo tanto, el concreto ayuda a reducir notablemente la temperatura en las ciudades.
En la construcción de vialidades, el concreto es vital. Muchos puentes y otras edificaciones utilizan elementos prefabricados de concreto. Da clic aquí para conocer más de estos productos.
También pueden enlistarse más beneficios de los pavimentos de concreto, como la rapidez de su construcción, la facilidad para limpiarse o las reparaciones rápidas y eficaces. Otra ventaja es que las señalizaciones duran más que en el asfalto.
En ese sentido, las ventajas ya pintan un panorama sobre la utilidad de los pavimentos de concreto y su superioridad frente a los asfálticos (7).
Un último mérito por destacar es el impacto ambiental de los pavimentos de concreto. La ya mencionada reducción del efecto de isla de calor tiene como resultado el menor uso del aire acondicionado y el ahorro de combustible de los vehículos pesados, lo que disminuye la huella de carbono.
La reducción de emisiones de carbono comienza desde la elaboración del concreto hidráulico, pues no requiere calentar ninguno de sus ingredientes, a diferencia del asfalto, que necesita temperaturas elevadas (7).
Además, en todos los casos, cuando el asfalto se coloca contamina, aunque se trate de mezclas en frío, bacheo o rehabilitación de un tramo. En cambio, el concreto no contamina porque no se calienta para colocarse y, por lo tanto, no libera ninguna emisión de carbono (7).
Los estudios que se realizan sobre el concreto han derivado en muchas aplicaciones de este material. Una de las más fascinantes es el concreto blindado. Conoce más de este producto.
Solo queda decir que la investigación tecnológica del concreto avanza y cada cierto tiempo tiene nuevos resultados. Por ello es importante obtener una asesoría especializada acerca del producto y servicio más adecuados para tu proyecto.
Por ejemplo, entre los avances recientes encontramos el desarrollo de sobrecapas delgadas (5 a 10 cm de grosor) de concreto de alta resistencia, reforzado con fibras sintéticas. Estas sobrecapas sirven para recubrir superficies preparadas o de asfalto deteriorado.
En PSI Concreto estamos seguros de poder ayudarte y encontrar la forma de colaborar juntos. Nuestros productos y servicios de alta calidad nos hacen una de las mejores opciones en el mercado. Haz clic aquí para ponerte en contacto con nosotros.
Referencias
[1] IMCyC. Pavimentos de concreto hidráulico. Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto, (IMCyC), 2009. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
[2] Angélica Peralta. Diferencia entre asfalto y pavimento hidráulico. El Universal, 2017. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
[3] Gabriela Celis Navarro. Pavimentos carreteros con concreto. Construcción y Tecnología en Concreto del IMCyC, 2011. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
[4] Cipriano. Conoce las ventajas y la importancia de los pavimentos de concreto. 360 en concreto, s/f. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
[5] Civil Geek. Tipos de pavimentos de concreto. Civil Geeks, 2011. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
[6] Omar Javier Silva. Durabilidad y desempeño con fibras de acero para pavimentos de concreto. 360 en concreto, s/f. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
[7] Marcelo Alfaro. Ventajas comparativas entre pavimentos de concreto y pavimentos de asfalto. Asociación de Productores de Cemento (ASOCEM), 2015. Consultado el 1º de diciembre de 2020.
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