Carretera de asfalto vs. carretera de hormigón: ventajas y desventajas
El desarrollo del tráfico vial afecta directamente el desarrollo de la economía nacional y la mejora de la calidad de vida de las personas. Hoy en día, las carreteras del mundo se componen principalmente de asfalto y hormigón.
El pavimento de hormigón de cemento es una estructura con gran capacidad portante y buena estabilidad. Sus materias primas son fáciles de conseguir y económicas, por lo que se utiliza ampliamente. El pavimento asfáltico posee buenas propiedades mecánicas. Si bien las materias primas son relativamente caras y no renovables, su uso es generalizado debido a su alto nivel de confort y seguridad.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas y desventajas de estas dos superficies? ¿Qué tipo de superficie deberíamos elegir en diferentes condiciones?
Carretera asfaltada
Ventajas
Fuerte adaptabilidad. Las carreteras de asfalto son un pavimento flexible, que se adapta con gran facilidad a los asentamientos irregulares y la deformación de la cimentación y la subrasante. Las carreteras de hormigón presentan mayores requisitos para la cimentación y la subrasante.
Alto confort. El asfalto es relativamente blando. Gracias a la doble amortiguación de las ruedas y la superficie de la carretera, la vibración es mínima y el ruido es bajo durante la conducción, lo que proporciona a los pasajeros una gran comodidad.
Baja dificultad de construcciónPara la pavimentación de carreteras, se requiere una gran cantidad de equipo profesional. Si bien la inversión en equipo es elevada, el proceso es relativamente sencillo y eficiente.
Mantenimiento sencillo. Si varios kilómetros de carretera asfaltada están dañados y es necesario repararlos, basta con una noche para completarlos y al día siguiente se puede abrir al tráfico de forma habitual.
Mala reflexión en la carretera. El asfalto es un pavimento negro con baja capacidad de reflexión de la luz. En la carretera, el asfalto puede aliviar eficazmente la fatiga visual del conductor.
Desventajas
Mala resistencia al agua. En la pavimentación de carreteras asfálticas se utiliza una gran cantidad de agregado grueso y fino, lo que genera numerosos huecos en su interior. Si la lluvia lo empapa durante un tiempo prolongado, el asfalto pierde su viscosidad, lo que provoca que el interior se afloje y dañe la superficie.
Alto costo de mantenimiento. Aunque la reparación de carreteras asfaltadas es rápida, es más costosa. Incluso si el tramo de reparación es corto, se requiere un equipo completo.
Mala protección del medio ambiente. El pavimento asfáltico es un material no degradable, que contamina el terreno y las aguas subterráneas circundantes durante su uso. Además, durante el calentamiento y la pavimentación del asfalto se producen gases nocivos, lo que tiene un cierto impacto en el personal de construcción y el aire circundante.
Alto consumo de combustible. El estudio muestra que, al alcanzar los 60 km/h, la carretera de hormigón ahorra 81 TP3T de combustible en comparación con la carretera de asfalto. Al alcanzar los 120 km/h, el ahorro es de 151 TP3T.
Carretera de hormigón
Ventajas
Fuerte capacidad de carga y buena estabilidad. El pavimento de hormigón es rígido y tiene una alta capacidad portante. Sus bordes son muy resistentes y no se aplastan fácilmente, por lo que no requiere la instalación de bordillos. Además, no se deforma considerablemente ante cambios bruscos de temperatura y presenta buena estabilidad.
Buena durabilidad. Gracias a su gran capacidad portante y buena estabilidad, la carretera de hormigón puede utilizarse con normalidad incluso si se inunda o se expone al sol durante un breve periodo. No afecta al pavimento ni ablanda los surcos como el asfalto.
Larga vida útil. Los experimentos han demostrado que la vida útil de una carretera de hormigón es el doble que la de una carretera de asfalto.
Abundantes materias primas y altos beneficios económicos. Una de las principales materias primas para los pavimentos de hormigón es el cemento. Este se caracteriza por su alta producción, amplia distribución, bajo costo y fácil disponibilidad. Esto reduce el costo de construcción del pavimento.
Desventajas
Bajo confort. La carretera de hormigón es un pavimento rígido con un alto módulo de rigidez. El ruido es ligeramente más alto y la capacidad de absorción de impactos es deficiente, lo que afecta la comodidad de la superficie de la carretera.
Dificil de mantener. Cuando el pavimento de hormigón se daña, es necesario romper y limpiar toda la losa de hormigón, en lugar de solo reparar el pavimento dañado como se hace con el pavimento de asfalto.
Demasiadas costuras. Los pavimentos de hormigón se construyen con una gran cantidad de juntas. Estas juntas no solo dificultan la construcción y el mantenimiento de la carretera, sino que también afectan fácilmente la comodidad de la conducción.
El pavimento blanco es altamente reflectante. Aunque las carreteras blancas son buenas para conducir de noche, son muy reflectantes durante el día y pueden causar fatiga visual. Por lo tanto, en muchos lugares, se utilizan carreteras asfaltadas en las autopistas.
¿Cómo se hacen las carreteras de asfalto y de hormigón?
Echemos un vistazo al proceso de producción de carreteras de asfalto y carreteras de hormigón.
Tecnología de construcción de carreteras asfaltadas
En primer lugar, se utilizan betún, agregados, polvo mineral, agua, etc. como materias primas, y la mezcla asfáltica se produce en lotes utilizando una planta mezcladora de asfalto.
A continuación, la mezcla asfáltica terminada se transporta a la obra en camión volquete. El asfalto terminado transportado debe utilizarse a tiempo. Si la temperatura de la mezcla asfáltica no alcanza la requerida o si se ha condensado formando grumos, no debe utilizarse.
La pavimentadora de asfalto comienza a pavimentar el asfalto de forma lenta, uniforme y continua. Tras la pavimentación, la apisonadora compacta el asfalto. Se deben realizar al menos dos pasadas hasta que no queden marcas visibles.
Finalmente, cuando la temperatura del pavimento desciende naturalmente por debajo de los 50 °C, se puede poner en funcionamiento el pavimento asfáltico. Si necesita abrir al tráfico con antelación, puede rociar agua para enfriar y reducir la temperatura de la superficie de la carretera.
Tecnología de construcción de carreteras de hormigón
En primer lugar, las materias primas para la producción de hormigón incluyen principalmente cemento, áridos, aditivos, agua, etc. La resistencia del hormigón requerida para los diferentes grados de carretera también varía. Por lo tanto, es necesario determinar primero la proporción de hormigón y, posteriormente, utilizar la mezcladora para producirlo según las diferentes proporciones.
El camión hormigonera transporta el hormigón terminado a la obra. Debe verterse inmediatamente después de su transporte. Durante el vertido, el material debe descargarse uniformemente y la velocidad de distribución debe adaptarse a la velocidad de pavimentación.
Finalmente, el pavimento de hormigón debe recibir mantenimiento inmediatamente después de su vertido, el cual puede realizarse mediante la aplicación de un agente de curado o un recubrimiento termoaislante. Cuando el hormigón alcance la resistencia a la flexión y tracción diseñada, la carretera podrá ponerse en servicio.
Carretera de asfalto VS Carretera de hormigón, ¿cuál es mejor?
Para elegir el tipo de pavimento más adecuado, podemos comparar y analizar estos dos tipos de pavimentos.
Comparación del confort de conducción
La comodidad al conducir depende de la suavidad de la superficie de la carretera. La suavidad del pavimento es un indicador importante de su rendimiento. Especialmente en autopistas, la velocidad del vehículo suele ser mayor y los requisitos de suavidad de la superficie son mayores.
En general, la suavidad del pavimento asfáltico es mayor que la del pavimento de hormigón. Además, el pavimento asfáltico es un material plástico elástico con buena elasticidad.
Comparación de los costes operativos de conducción
La carretera asfáltica es un pavimento flexible. Al circular por este tipo de carretera, la formación de una "cuenca de deflexión" bajo las ruedas aumenta el consumo de combustible.
El pavimento de hormigón es rígido. Al circular por este tipo de vía, el pavimento presenta una ligera deflexión, prácticamente nula, lo que lo hace más económico.
Impacto en el medio ambiente ecológico
Por un lado, desde la perspectiva de las materias primas, el pavimento de hormigón puede utilizar residuos industriales, cenizas volantes y otras materias primas para lograr un aprovechamiento integral de los residuos. La materia prima del pavimento asfáltico es principalmente el producto sometido a la acción integral del petróleo. Todos sabemos que el petróleo es un recurso no renovable, por lo que, en términos de reciclaje de recursos, el pavimento de hormigón es aún mejor.
Por otro lado, el asfalto es una partícula refractaria y tendrá un cierto impacto en el suelo circundante, las fuentes de agua y los residentes durante su uso.
Comparación de la vida útil
El experimento demuestra que, con el mismo flujo de tráfico, la misma capacidad de carga y el mismo diseño estructural, la vida útil del pavimento asfáltico es relativamente corta. La vida útil del pavimento de hormigón es aproximadamente el doble que la del asfalto.
Comparación de costes de mantenimiento
En comparación con el pavimento de hormigón, el pavimento asfáltico es más fácil de construir y mantener, y, una vez construida la carretera, puede ponerse en funcionamiento y abrirse al tráfico lo antes posible. Sin embargo, en términos de mantenimiento y reparación posterior, el coste del pavimento asfáltico es mucho mayor que el del pavimento de hormigón.
En resumen, tanto el pavimento asfáltico como el de hormigón desempeñan un papel importante en la ingeniería vial, presentando ventajas y desventajas. Tras un análisis comparativo, se observa que las ventajas y desventajas del pavimento asfáltico y del de hormigón son complementarias.
Por lo tanto, al hacer la elección del pavimento, debemos escuchar los consejos del personal técnico de acuerdo a las condiciones geológicas locales, condiciones climáticas, recursos materiales, etc., y considerar todos los aspectos para elegir el pavimento adecuado y garantizar la calidad de la carretera.
De lo anterior podemos extraer las siguientes conclusiones:
- En ciudades con clima variable, cálido, frío y lluvioso, se recomienda optar por pavimento de concreto;
- En zonas con clima estable, templado y precipitaciones moderadas, se recomienda elegir pavimento asfáltico;
- En zonas llanas o con cimentaciones estables, se recomienda optar por pavimento de hormigón;
- En zonas montañosas con accidentes geográficos complejos y cimientos inestables, se recomienda elegir pavimento asfáltico;
- En zonas remotas donde el desarrollo económico y el desarrollo tecnológico están relativamente atrasados, se recomienda elegir pavimento de hormigón;
- En zonas con rápido desarrollo económico, se recomienda elegir pavimento asfáltico.
