Pavimento (superficie de la carretera): definición, materiales y tipos

La superficie de la carretera o el pavimento (en inglés americano) es el material de superficie duradera que se coloca en una zona destinada al tráfico de vehículos o peatones. Se utiliza principalmente como superficie de la carretera. Pavimento, (inglés británico) se refiere generalmente a una acera o calzada. En el pasado se utilizaban mucho los pavimentos de grava, los adoquines y los adoquines de granito. Estas superficies han sido sustituidas en su mayoría por asfalto u hormigón colocado sobre una capa base compactada. Las superficies de las carreteras suelen estar marcadas para guiar el tráfico. En la actualidad, se están empezando a utilizar métodos de pavimentación permeable para calzadas y paseos de bajo impacto.

Definición y función

El pavimento es la capa superior de una vía diseñada para soportar cargas repetidas, proporcionar una superficie segura y confortable, y resistir los efectos del clima y la erosión. Además de servir como piso para el tránsito de vehículos y peatones, contribuye a la seguridad vial (marcaje, adherencia), al drenaje y, en muchos casos, a la reducción del ruido.

Capas típicas de un pavimento

Subrasante (subgrade): el terreno natural preparado y compactado.
Subbase: capa de material granular que mejora la capacidad de carga y el drenaje.
Base: capa estructural que transmite las cargas desde la superficie a la subrasante.
Carpeta o capa de rodadura (superficie): la capa superior visible, diseñada para la resistencia al desgaste y la fricción.

Materiales comunes

Asfalto (mezcla bituminosa): mezcla de agregados y betún. Es flexible, reparable y ampliamente utilizada en carreteras.
Hormigón (concreto): mezcla de cemento, áridos y agua. Es rígido, duradero y admite altas cargas con menor espesor que el asfalto en algunas aplicaciones.
Adoquines y pavimento articulado: ladrillos o losas prefabricadas. Muy usados en aceras, plazas y calles con tráfico moderado.
Grava y estabilizados: soluciones económicas para caminos rurales o temporales.
Pavimentos permeables: diseñados para permitir la infiltración del agua, reduciendo escorrentías y mejorando la gestión de aguas pluviales.
Materiales reciclados: como el RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) y áridos reciclados, cada vez más habituales por razones ambientales y económicas.

Tipos de pavimento según su comportamiento

Pavimento flexible: hecho principalmente con mezclas bituminosas; distribuye las cargas por deformación y requiere un espesor mayor.
Pavimento rígido: formado por losas de hormigón; distribuye las cargas por flexión y suele tener una mayor vida útil útil con menor mantenimiento superficial.
Pavimento semirrígido o compuesto: combina elementos de ambos sistemas, por ejemplo una base hidráulica con superficie asfáltica.
Pavimento permeable: diseñado específicamente para permitir el paso del agua hacia capas inferiores o al terreno.

Proceso de construcción básico

Estudio y diseño geotécnico para determinar condiciones del terreno y espesores.
Preparación de la subrasante: nivelado y compactación.
Colocación de subbase y base con control de compactación y granulometría.
Colocación de la capa de rodadura (extendido, compactado y, en su caso, curado).
Marcado vial y dispositivos de drenaje y seguridad.

Mantenimiento y rehabilitación

El mantenimiento periódico prolonga la vida útil del pavimento y mejora la seguridad. Las intervenciones comunes incluyen:

Sellado de grietas y juntas: evita la infiltración de agua.
Fresado y reposición: eliminación de la capa afectada y colocación de nueva mezcla.
Microaglomerados y tratamientos superficiales: para mejorar textura y adherencia en carreteras secundarias.
Reparación de baches: intervención puntual para restaurar la superficie.
Rehabilitación estructural: refuerzo de capas base o sustitución cuando se excede la capacidad de diseño.

Seguridad y marcaje

Las superficies suelen incluir marcas viales (líneas, pasos de peatones, flechas) y dispositivos reflectantes para guiar el tráfico. La textura superficial y la fricción son críticas para la adherencia, especialmente en condiciones húmedas.

Consideraciones ambientales

Drenaje y calidad del agua: los pavimentos permeables disminuyen la escorrentía y mejoran la recarga del acuífero.
Emisiones y temperatura: algunas superficies (p. ej. asfaltos oscuros) aumentan el efecto de isla térmica; existen alternativas más claras o con aditivos.
Reciclaje: el reciclado de mezclas asfálticas y el uso de áridos reciclados reducen impacto ambiental y costes.
Reducción de ruido: ciertas texturas y mezclas diseñadas para absorber sonido pueden minimizar la contaminación acústica.

Criterios de selección

La elección del tipo de pavimento depende de:

Carga de tráfico: intensidad y peso de vehículos.
Condiciones climáticas: ciclos de congelación/deshielo, temperatura máxima y precipitación.
Disponibilidad de materiales y coste: inversión inicial y coste de mantenimiento a lo largo de su vida útil.
Requisitos ambientales y de drenaje.
Durabilidad y nivel de servicio esperado.

Innovaciones y tendencias

Asfaltos a baja temperatura (Warm Mix): reducen consumo energético y emisiones en la fabricación.
Uso intensivo de reciclados: mejora la sostenibilidad.
Geosintéticos y estabilizadores: aumentan la capacidad estructural del suelo y reducen espesores necesarios.
Pavimentos inteligentes: integración de sensores para monitorizar condiciones y realizar mantenimiento preventivo.

Conclusión

El pavimento es un elemento clave de la infraestructura vial que combina aspectos estructurales, funcionales y ambientales. Su diseño y elección correcta influyen en la seguridad, el coste a lo largo de la vida útil y el impacto sobre el medio ambiente. Las tendencias actuales van hacia materiales más sostenibles, pavimentos permeables y soluciones que faciliten el reciclaje y la eficiencia energética.

Historia

En 1984, Laura Ingalls Wilder, autora de La pequeña casa de la pradera, mientras viajaba en un vagón con sus padres, escribió sobre la primera vez que vio el pavimento:

"En medio de la ciudad, el suelo estaba cubierto por una cosa oscura que silenciaba todas las ruedas y amortiguaba el sonido de los cascos. Era como alquitrán, pero papá estaba seguro de que no era alquitrán, y era algo parecido al caucho, pero no podía ser caucho porque el caucho costaba demasiado. Vimos a unas señoras vestidas de seda y con sombrillas con volantes que cruzaban la calle con sus acompañantes. Sus tacones hacían mella en la calle y, mientras nosotros observábamos, esas mellas se llenaban y alisaban lentamente. Era como si aquello estuviera vivo. Era como magia".

Las primeras carreteras pavimentadas fueron creadas por los cartagineses hacia el año 600 a.C. La antigua Roma destruyó Cartago, pero es posible que tomara prestada la idea de las carreteras pavimentadas. Llegaron a construir más de 87.000 kilómetros de carreteras en todo su imperio.

Thomas Telford (1757-1834) fue un ingeniero civil escocés. Destaca por construir carreteras planas que requerían menos caballos para tirar de los carros. Sus carreteras estaban bien diseñadas y soportaban cargas pesadas. John Loudon McAdam (1756-1836), fue un ingeniero y constructor de carreteras escocés. Inventó un nuevo proceso, la "macadamización", para construir carreteras con una superficie lisa y dura que se drenaba rápidamente. Sus carreteras eran más duraderas y menos embarradas que las de tierra.

Asfalto

En 1870, en Estados Unidos las carreteras se construían con asfalto extendido con rastrillos y compactado con rodillos de vapor. En 1894, Clifford Richardson, un ingeniero estadounidense, determinó que las carreteras pavimentadas con asfalto no contenían suficiente grava gruesa. Elaboró una especificación para el pavimento más duradero de la época.

En 1907, el asfalto natural se utilizaba menos que el asfalto a base de petróleo para las carreteras. Los automóviles se hicieron más populares y se necesitaban más carreteras. Esto creó nuevos métodos de producción de asfalto. La Segunda Guerra Mundial creó la necesidad de un pavimento mejor y más resistente en el que aterrizar aviones pesados.

Hormigón

Los antiguos romanos fueron los primeros usuarios a gran escala del hormigón. Pero tras el colapso del Imperio Romano de Occidente, el hormigón se utilizó en contadas ocasiones. El hormigón como material de construcción volvió a desarrollarse a mediados del siglo XVIII. Uno de los usos más significativos del pavimento de hormigón se produjo en la década de 1950 con el inicio del sistema de autopistas interestatales en Estados Unidos. Hay unas 45.000 millas de carreteras interestatales en Estados Unidos. Alrededor del 60% son de hormigón.