La razón está bien descrita por lo que algunos llaman la «zona Ricitos de Oro». Para conservar sus propiedades de compactación entre la planta de asfalto y su colocación en la carretera, la mezcla asfáltica no puede estar demasiado caliente ni demasiado fría. Su temperatura tiene que ser la adecuada.
«La temperatura es la clave», dijo Jim Scherocman, un consultor de asfalto de Cincinnati con 54 años de experiencia en el negocio. «Controla todos los aspectos de la pavimentación: Cuánto tiempo permanecerá viable en la obra y cuánto tiempo se tiene para terminar de colocarlo y compactarlo». Añade que el grosor de cada capa también es importante. Cuanto más gruesa sea la capa, más tiempo retendrá el calor y seguirá siendo compactable.
Desgraciadamente, hay una serie de factores que afectan a la temperatura final de colocación del asfalto y, por tanto, a su duración durante años. A continuación, los examinamos, además de otras consideraciones sobre la temperatura que «mantienen el calor» en los contratistas de pavimentación de asfalto.
TEMPERATURA MÁXIMA DE MEZCLA
El momento más caliente en la vida de cualquier pavimento de asfalto es en la planta de procesamiento cuando se mezcla – no importa si el producto es asfalto de mezcla en caliente no modificado (HMA), HMA modificado con polímeros o asfalto de mezcla templada más frío (WMA).
Hay diferentes razones y situaciones para utilizar cada uno de estos productos asfálticos, que están fuera del alcance de este artículo. Lo que sí está dentro de su alcance es este hecho común: todas estas mezclas deberían producirse idealmente lo suficientemente calientes en la planta para proporcionar el rango de temperatura adecuado durante el extendido. «En el caso de la HMA normal, se trata de una temperatura de 275 °F a 300 °F», explica Scherocman. «Para el HMA modificado con polímeros, el rango es de 285 °F a 320 °F».
Aquí es donde se pone difícil: aunque hay formas de reducir la pérdida de calor durante el transporte por camión, como las camas de camión aisladas y las lonas de cobertura superior, todas las formas de pavimento de asfalto pierden un calor precioso durante el viaje desde la planta hasta la pavimentadora; en cualquier lugar de 5 °F a 25 °F, o más. Reducir el tiempo entre la planta y el sitio de pavimentación, y trabajar en días cálidos puede ayudar, pero el hecho es que la pérdida de calor es un problema inevitable.
¿Puede el aumento de la temperatura en la planta de asfalto resolver este problema? «Si se calienta demasiado la mezcla de asfalto en la planta, se puede dañar el ligante asfáltico líquido al cambiar sus propiedades químicas y físicas», dijo Mike Huner, un consultor de asfalto con sede en Nashville, y propietario de Huner Consulting. «Acabarías recibiendo una mezcla asfáltica más caliente en el lugar de trabajo, pero su vida útil a largo plazo se vería comprometida. Esto daría lugar a una capa de pavimento que no duraría tanto como debería».
TEMPERATURA MÍNIMA DE LA MEZCLA
En el otro extremo de la «zona Ricitos de Oro» está el asfalto demasiado frío. La razón es que, a medida que la temperatura desciende, la mezcla de asfalto se endurece, lo que dificulta su compactación.
La compactación es la clave para crear carreteras duraderas. Una compactación adecuada mejora el rendimiento de la carretera de varias maneras. Proporciona resistencia al cizallamiento para resistir la formación de surcos. Optimiza los vacíos de aire para maximizar la durabilidad, minimizar la fatiga y minimizar la oxidación que puede envejecer prematuramente el pavimento. Una compactación adecuada también ayuda a impermeabilizar la superficie del pavimento, minimizando la permeabilidad que puede contribuir al desprendimiento del ligante de las partículas de los áridos de la mezcla asfáltica. «El objetivo es lograr un contenido de vacíos de aire del seis por ciento o menos para conseguir un rendimiento óptimo», dijo Scherocman.
«Si la mezcla está demasiado fría al salir del camión volquete, será demasiado rígida y difícil de compactar», dijo Danny Gierhart, un ingeniero regional senior del Instituto del Asfalto con sede en Tuttle, Oklahoma. «Si se deja que la mezcla se enfríe por debajo de los 180°F a 190°F antes de que se alcance la densidad adecuada, la mezcla será tan rígida que los esfuerzos adicionales de compactación pueden realmente aplastar el agregado en la mezcla»
El Instituto del Asfalto ha opinado sobre este tema. «Las mezclas deben colocarse y compactarse antes de que se enfríen a 185 °F, por lo que la temperatura mínima dependerá de la temperatura de la capa sobre la que se está colocando, así como de las condiciones ambientales», según el sitio web de AI. «Generalmente, las especificaciones de la agencia detallarán una temperatura mínima aceptable para la mezcla detrás de la regla, normalmente 250°F.»
TEMPERATURA AMBIENTE
Cuando se trabaja al aire libre con un material caliente en el que la pérdida de calor afecta a su trabajabilidad, tiene sentido pavimentar (si se puede elegir) en días calurosos en lugar de fríos. La razón se reduce a la termodinámica: si se ponen en contacto dos cuerpos distintos de diferentes temperaturas, acabarán alcanzando una temperatura común compartida a medida que el calor de la superficie más caliente se transfiere al «frío» relativo de la otra.
Lo que esto significa es que el HMA caliente perderá calor más rápidamente en un día frío que en un día caluroso. Perderá calor aún más rápido si hay un viento frío que lo atraviesa.
«Dicho esto, la temperatura ambiente no es necesariamente un gran problema», dijo Scherocman. «Por ejemplo, en los días de primavera no es un problema tan importante como la temperatura del asfalto base».
Temperatura del pavimento existente
La temperatura del pavimento/cama de la carretera existente, comparada con la del asfalto que se está colocando, también influye en el tiempo que el asfalto sigue siendo viable.
«La temperatura del pavimento existente tiene que ser lo suficientemente cálida como para que no se enfríe demasiado rápido el levantamiento de asfalto fresco antes de que se pueda compactar correctamente», dijo Gierhart. «La temperatura mínima permitida de la superficie tiene que ser más cálida a medida que disminuye el espesor de la capa. Los mínimos típicos son 40°F para levantamientos mayores de 3 pulgadas y 50°F para mezclas más delgadas de 2 pulgadas.»
«Recuerde que en la primavera la base está fría desde el invierno», añadió Scherocman. «Así que incluso en un día cálido de primavera, se pueden tener problemas con el asfalto existente que está demasiado frío para trabajar con él.»
Temperaturas de compactación
«El grado de compactación de una mezcla de hormigón asfáltico es el factor más importante que afecta al rendimiento final del pavimento bajo el tráfico», dijo Scherocman. «Esto, a su vez, se ve afectado por la temperatura del asfalto mientras se coloca y se compacta.»
«Si se intenta compactar la mezcla cuando el asfalto está demasiado frío, se puede acabar con lo que llamamos un efecto de corteza de pastel», advirtió Huner. «La capa de pavimento resultante puede ser fría y quebradiza en la parte superior, pero blanda y sin compactar en el centro. Durante el proceso de compactación se producirán grietas en la superficie».
En realidad, todos los tipos de asfalto deben colocarse y compactarse inmediatamente dentro de sus respectivas zonas de amortiguación. Por ello, es imperativo que las empresas de pavimentación cuenten con un proceso de mezcla/entrega de asfalto «justo a tiempo», o lo más parecido a uno que puedan lograr dada la realidad de la pavimentación en la vida real.
Careless es un escritor independiente con sede en Ontario.