Pavimento: Tipos, propiedades, características y usos

¿Qué es el pavimento?

Se puede definir a un pavimento como una superficie resistente que se ha fabricado con materiales duraderos y que objetivo de construcción es la de permitir el transporte de vehículos, personas y animales.

Física y mecánicamente un pavimento tiene por objetivo distribuir las cargas aplicadas al suelo a través del uso de diferentes capas y que no exceda la capacidad de carga del material subrasante.

La estructura de un pavimento en carretera debe tener la capacidad de proporcionar suficiente resistencia al deslizamiento, características adecuadas para reflejar la luz, una resistencia y calidad adecuada, y una contaminación acústica baja.

Propiedades y características de un buen pavimento

A continuación se lista las propiedades y características que debe tener un buen pavimento en la industria de la construcción e ingeniería.

  • Con el objetico de distribuir adecuadamente las cargas y tensiones que se genera en el suelo y en el pavimento debe tener un espesor adecuado.
  • Debe ser estructuralmente fuerte para resistir todo tipo de tensiones que se le impongan.
  • Para evitar el derrape de los vehículos, debe tener un coeficiente de fricción suficiente.
  • Debe tener una superficie lisa y nivelada que ofrezca comodidad a los usuarios de la carretera incluso a alta velocidad.
  • Asegura menos ruido cuando el vehículo se mueve sobre él.
  • Debe ser a prueba de polvo para que no haya peligro para la seguridad del tráfico.
  • Debe proporcionar una superficie impermeable, de modo que el suelo de la subrasante esté bien protegido, y
  • Debe ofrecer un mantenimiento mínimo y una vida útil prolongada.

Componentes y partes del pavimento

A pesar de que el diseño y estructura del pavimento va a depender e muchos casos del tipo de usos que se le piensa dar, lo cierto es que tiene una estructura general a manera de capas. Estas capas se diseñan y calculan con estudios geotécnicos y de ingeniería civil que le den alta resistencia y durabilidad.

A continuación se muestran las capas principales y componentes del pavimento.

  1. Capa de rodadura
  2. Capa base
  3. Capa sub-base
  4. Suelo compactado
  5. Capa subrasante

La capa de rodadura o también llamada de revestimiento asfáltico es aquella que se encarga de impermeabilizar la estructura de pavimento con el objetivo de las capas inferiores conserven su capacidad de carga. Además, en la superficie se convierte en una capa anti deslizante que funciona bien en condiciones húmedas. Finalmente se encarga de reducir la tensiones verticales y permite así controlar la s deformaciones plásticas en la capa y en las capas inferiores.

La capa base es aquella que se encarga de reducir el efecto de las cargas y tensiones verticales hacia las capas inferiores. Además, reduce las deformaciones que pueden ser causadas por las cargas en la capa de revestimiento. Finalmente es una capa que permite el drenaje de agua que ha logrado infiltrarse en el pavimento mediante el uso de drenajes laterales.

La capa sub-base esta hecha con un material que tiene una capacidad de carga muy superior a la del suelo compactado con el objetivo de evitar la reducción del espesor de la capa base.

La capa subrasante es básicamente el suelo que sirve de base para asentar toda la estructura del pavimento y las capas superiores.

Tipos de pavimentos

En la actualidad existen 3 tipos de pavimentos que se usan en la ingeniería de construcción. Estos son pavimentos flexibles, pavimentos rígidos y pavimentos mixtos o semirrígidos. Sin embargo también dependiendo de las necesidades se han creado mucho otros tipos. A continuación se describe las propiedades y características de cada uno de ellos.

Pavimento flexible y sus propiedades

El pavimento flexible es aquel en que las cargas se transfieren al material subrasante con la teoría de trasferencia de grano a grano a través de los puntos de contacto en la estructura granular del subrasante.

Las carreteras y vías recubiertas con el pavimento flexible se caracteriza por tener menos resistencia a la flexión, es decir que actúa como un material similar a una hoja flexible. Un ejemplo de esto son las carreteras bituminosas.

Otra característica es que la carga que causan las ruedas sobre este material se distribuyen en un área mayor y por lo tanto la tensión disminuye con la profundidad. Teniendo en cuenta esta característica de distribución de carga de los pavimentos flexibles, tiene muchas capas.

En cuanto a su diseño, los pavimentos flexibles se construyen a base de un sistema de capas, en donde el pavimento como tal es aquel que debe soportar el máximo esfuerzo de compresión y es e que debe tener mayor calidad entre las capas. Es así que las capas inferiores se puede tolerar sean de menor calidad.

Finalmente los materiales que constituyen a este tipo de pavimento principalmente son materiales bituminosos.

Pavimento rígido y sus características

Este tipo de pavimento se caracteriza por transferir la carga hacia un área más amplia debido a que tiene una excelente resistencia a la flexión. A diferencia de un pavimento flexible, este no se fabrica con muchas capas de materiales.

Por lo tanto, el pavimento rígido es colocado directamente sobre un material subrasante que se encuentre bien compacto o sobre una sola capa de material granular.  Como solo hay una capa entre el hormigón y la subrasante, esta capa puede denominarse como capa base o subbase.

En el pavimento rígido la carga relacionado al tráfico vehicular hace que la carretera se comporte como una capa elástica apoyada sobre un medio viscoso. Para ello se construye utilizando cemento portland simple.

En cuanto a su diseño, se lo hace aplicando la teoría de placas en vez de la teoría de capas como se lo hace con el pavimento flexible, asumiendo una placa elástica apoyada sobre una capa base viscosa.

Pavimento semirrígido

Este tipo de pavimento también se denomina combinado, mixto o semirrígido. Básicamente es un tipo de pavimento que se construye cuando se coloca una capa de pavimento flexible delgada sobre una base de pavimento rígido.

A pesar de que puede tener muchas ventajas rara vez se lo ejecuta porque necesita de análisis detallados y complejos y porque su costo suele ser más elevado.

Pavimento poroso o permeable

Este tipo de pavimento es aquel que permite que el agua penetre el material desde la superficie y se canalice hacia el suelo en lugar de ser dirigido directamente hacia una alcantarilla. La ventaja es que el agua no se acumula en la superficie.

Es usado principalmente en lugares con un tráfico vehicular ligero como estacionamientos donde las cargas pesadas a largo plazo no puedan dañar su estructura.

Pavimento de mezcla en caliente

También es conocido como pavimento de asfalto o betún. Este material se caracteriza por ser duradero y muy económico, su uso es muy popular en ciudades pero se lo puede utilizar casi para todo tipo de objetivo.

Además, tiene la ventaja de que puede ser fabricado con material asfáltico reciclado. Básicamente se mezcla en caliente a temperaturas intermedias de 150°C.

Pavimento de concreto

Este material se usa a menudo en áreas locales de poco tráfico y generalmente se clasifica en JPCP, JRCP o CRCP dependiendo de sus sistemas de unión. Los sistemas de juntas están ahí para ayudar a evitar la formación de grietas y el concreto tiende a ser una solución duradera, que requiere poco mantenimiento, aunque su alto costo puede ser prohibitivo.

Usos del pavimento

A pesar de cada tipo de pavimento se puede usar para una actividad específica o más adecuada, lo cierto es que en general el pavimento es usado en vías, carreteras, caminos, estacionamientos, túneles e incluso para el patio de casas, edificios, fábricas e industrias.

También se los usa en carreteras en la la industria minera, en las industrias petroleras, canteras, etc.

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