El desarrollo del tráfico por carretera afecta directamente el desarrollo de la economía nacional y la mejora del nivel de vida de las personas. Hoy en día, las carreteras del mundo incluyen principalmente carreteras asfaltadas y carreteras de hormigón.
El pavimento de hormigón de cemento es una estructura de pavimento con gran capacidad de carga y buena estabilidad, y sus materias primas están fácilmente disponibles y son baratas, por lo que es ampliamente utilizado. El pavimento asfáltico tiene buenas propiedades mecánicas. Aunque las materias primas son recursos relativamente caros y no renovables, se utilizan ampliamente debido a su gran comodidad y seguridad.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas y desventajas de estas dos superficies de carretera? ¿Qué tipo de superficie de la carretera debemos elegir en diferentes condiciones?
Carretera de asfalto
Ventajas
Fuerte adaptabilidad. La carretera asfaltada es un pavimento flexible, y el pavimento flexible tiene una gran adaptabilidad al asentamiento irregular y la deformación de los cimientos y la subrasante. Los caminos de concreto tienen requisitos más altos para cimientos y subrasantes.
Alto confort. La carretera asfaltada es relativamente blanda. Debido a la doble amortiguación de las ruedas y la superficie de la carretera, la vibración de la superficie de la carretera es pequeña y el ruido es bajo durante la conducción, lo que hace que los pasajeros se sientan muy cómodos durante la conducción.
Baja dificultad de construcción. Al colocar carreteras asfaltadas, se requiere una gran cantidad de equipo profesional. Aunque la inversión en equipo es alta, el proceso es relativamente simple y eficiente.
Mantenimiento sencillo. Si algunos kilómetros de carretera asfaltada están dañados y necesitan reparación, solo se necesita una noche para completarlos y se puede abrir al tráfico como de costumbre al día siguiente.
Mala reflexión de la carretera. La carretera asfaltada es un pavimento negro, que tiene poca capacidad de reflexión de la luz. En la carretera, el pavimento asfáltico puede aliviar eficazmente la fatiga visual del conductor.
Desventajas
Mala resistencia al agua. Se utiliza una gran cantidad de agregado grueso y agregado fino en el proceso de pavimentación de la carretera asfaltada, por lo que hay muchos vacíos en el interior. Si se empapa en lluvia durante mucho tiempo, hará que el asfalto pierda su viscosidad, lo que hará que el interior se afloje y dañe la superficie de la carretera.
Alto costo de mantenimiento. Aunque la carretera asfaltada es rápida de reparar, es más costosa. Incluso si la sección de reparación es corta, se requiere un conjunto completo de equipos.
Mala protección del medio ambiente. El pavimento de asfalto es un material no degradable, que contaminará la tierra circundante y las aguas subterráneas durante su uso. Además, se producirán algunos gases nocivos durante el calentamiento y la pavimentación del asfalto, lo que tendrá un cierto impacto en el personal de construcción y el aire circundante.
Alto consumo de combustible. La investigación muestra que cuando la velocidad del vehículo alcanza los 60 km/h, la carretera de cemento ahorra un 8% del consumo de combustible en comparación con la carretera asfaltada. Cuando la velocidad del vehículo alcanza los 120 km/h, el consumo de combustible puede ahorrarse un 15 %.
Camino de hormigón
Ventajas
Gran capacidad de carga y buena estabilidad. El pavimento de hormigón es un pavimento rígido con alta capacidad de carga, y sus bordes también son muy fuertes, no fáciles de aplastar, por lo que no es necesario colocar bordillos. Además, no cambiará mucho debido a cambios bruscos de temperatura y tiene buena estabilidad.
Buena durabilidad. Debido a la gran capacidad de carga y la buena estabilidad del camino de concreto, se puede usar como de costumbre incluso si está empapado por inundaciones o expuesto al sol por un corto período de tiempo. No afectará el pavimento y no suavizará los surcos como el pavimento de 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 asfaltada.
Abundantes materias primas y altas prestaciones económicas. Una de las principales materias primas para los pavimentos de hormigón es el cemento. El cemento tiene las características de gran producción, amplia distribución, bajo costo y fácil disponibilidad. Entonces esto hace que el costo de construcción del pavimento sea bajo.
Desventajas
Bajo confort. La carretera de hormigón es un pavimento rígido con un alto módulo de rigidez. El ruido es un poco más alto y la capacidad de absorción de impactos es deficiente, lo que afecta la comodidad de la superficie de la carretera.
Difícil de mantener. Cuando el pavimento de concreto está dañado, toda la losa de concreto debe romperse y limpiarse, en lugar de solo reparar el pavimento dañado como el pavimento de asfalto.
Demasiadas costuras. Los pavimentos de hormigón se construyen con un gran número de costuras. Estas costuras no solo aumentarán la dificultad de la construcción y el mantenimiento de carreteras, sino que también afectarán fácilmente la comodidad de 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 fácilmente fatiga ocular. Por lo tanto, las carreteras asfaltadas se utilizan a menudo en las carreteras de muchos lugares.
¿Cómo se hacen las carreteras de asfalto o de hormigón?
Echemos un vistazo al proceso de producción de caminos de asfalto y caminos de concreto.
Tecnología de construcción de carretera de asfalto
En primer lugar, se utilizan como materias primas betún, áridos, polvo mineral, agua, etc., y la mezcla asfáltica se produce en lotes mediante el uso de una planta mezcladora de asfalto.
Luego, la mezcla asfáltica terminada se transporta al sitio de construcción en un camión volquete. El asfalto terminado transportado al sitio debe usarse a tiempo. Si la temperatura de la mezcla asfáltica no alcanza la temperatura requerida, o si la mezcla asfáltica se ha condensado en grumos, no debe usarse.
La extendedora de hormigón asfáltico comienza entonces a extender el asfalto de forma lenta, uniforme y continua. Después de pavimentar, el asfalto pavimentado es rodado por el rodillo compactador. El rodamiento no debe ser inferior a 2 veces hasta que no quede un rastro evidente de rodamiento.
Finalmente, cuando la temperatura del pavimento desciende de forma natural por debajo de los 50°C, se puede poner en uso el pavimento asfáltico. Si necesita comenzar a abrirse al tráfico con anticipación, puede rociar agua para enfriar y reducir la temperatura de la superficie de la carretera.
Tecnología de construcción de carretera de hormigón
En primer lugar, las materias primas para la producción de concreto incluyen principalmente cemento, agregados, aditivos, agua, etc. La resistencia del concreto requerida para diferentes grados de carreteras también es diferente. Por lo tanto, primero es necesario determinar la proporción de concreto y luego usar equipos mezcladores de concreto para producir concreto de acuerdo con diferentes proporciones.
El camión mezclador de concreto luego transporta el concreto terminado al sitio de construcción. Debe verterse inmediatamente después de ser transportado al sitio. Al verter, el material debe descargarse de manera uniforme y la velocidad de distribución del material debe adaptarse a la velocidad de pavimentación.
Finalmente, el pavimento de concreto se debe mantener inmediatamente después de que se vierte, y se puede mantener rociando un agente de curado o cubriendo la preservación del calor. Cuando el hormigón alcanza por completo la resistencia a la tracción por flexión diseñada, la carretera se puede poner en uso.
Carretera asfaltada VS Carretera de hormigón, ¿cuál es mejor?
Para elegir un tipo de pavimento más adecuado, podemos comparar y analizar estos dos tipos de pavimentos.
Comparación del confort de conducción
El confort de conducción depende de la suavidad de la superficie de la carretera. La suavidad del pavimento es uno de los indicadores importantes del desempeño del pavimento. Especialmente en la autopista, la velocidad del vehículo es generalmente más rápida y los requisitos para la suavidad de la superficie de la carretera son más altos.
En términos generales, 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 asfaltada es un pavimento flexible. Cuando el automóvil circula por este tipo de carretera, el fenómeno de la "cuenca de deflexión" debajo de las ruedas hará que aumente el consumo de combustible del automóvil.
El pavimento de hormigón es un pavimento rígido. Cuando el vehículo circula por este tipo de carretera, el pavimento tiene solo una ligera desviación, que es insignificante, por lo que la economía del pavimento de hormigón es mejor.
Impacto en el entorno ecológico
Por un lado, desde la perspectiva de las materias primas, el pavimento de hormigón puede utilizar residuos de desechos industriales, cenizas volantes y otras materias primas para realizar la utilización integral de los desechos. La materia prima del pavimento asfáltico es principalmente el producto bajo 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 concreto es aún mejor.
Por otro lado, el asfalto es una partícula refractaria y tendrá cierto impacto en el suelo circundante, las fuentes de agua y los residentes durante su uso.
Comparación de la vida útil
El experimento muestra que bajo 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 pavimento de asfalto.
Comparación de costes de mantenimiento
En comparación con el pavimento de hormigón, el pavimento de asfalto será más fácil de construir y mantener y, una vez construida la carretera, podrá ponerse en uso y empezar a abrirse al tráfico lo antes posible. Sin embargo, en términos de mantenimiento y reparación posterior de la carretera, el costo del pavimento asfáltico es mucho mayor que el del pavimento de hormigón.
En resumen, encontraremos que tanto el pavimento asfáltico como el pavimento de hormigón juegan un papel importante en la ingeniería vial y tienen sus propias ventajas y desventajas. Después del análisis comparativo, podemos ver que las ventajas y desventajas del pavimento asfáltico y el pavimento de hormigón tienen características complementarias.
Por tanto, a la hora de elegir el pavimento, debemos escuchar los consejos del personal técnico en función de las condiciones geológicas locales, condiciones climáticas, recursos materiales, etc., y considerar todos los aspectos para elegir el pavimento adecuado y asegurar la calidad del mismo.
De lo anterior, podemos sacar las siguientes conclusiones:
- En ciudades con clima variable, clima cálido, frío y lluvioso, se recomienda elegir pavimento de concreto;
- En zonas de clima estable, templado y precipitaciones moderadas, se recomienda optar por pavimento asfáltico;
- En áreas planas o áreas con cimientos estables, se recomienda elegir pavimento de hormigón;
- En zonas montañosas con accidentes geográficos complejos y cimientos inestables, se recomienda optar por pavimento asfáltico;
- En áreas remotas donde el desarrollo económico y el desarrollo tecnológico están relativamente atrasados, se recomienda elegir pavimento de hormigón;
- En áreas con rápido desarrollo económico, se recomienda elegir pavimento asfáltico.