Tipos de pavimentación y sus características

Tipos de pavimentación: materiales y maquinarias más utilizadas en México [2022]

Conoce los diferentes tipos de pavimentación, materiales y maquinarias más utilizadas por empresas constructoras líderes en  México en 2022.

México es una de las naciones que más ha tomado en serio la pavimentación de sus caminos, por eso ostenta de tener obras de primer nivel, construidas con materiales y maquinarias de calidad. 

En ese mismo sentido, también aplica mantenimiento correctivo a las vías terrestres que lo ameriten y con ello, ofrecer un servicio de calidad a los usuarios.

A continuación, describimos los materiales y maquinarias más utilizadas por empresas constructoras líderes en México en 2021.

Introducción

Nada mejor que transitar por la ciudad y observar una vialidad en excelente condiciones. Conectarte con ella en tiempo y espacio, pero sobre todo, sentir que te lleva sin contratiempos a tu destino, es más que un placer.

En esa sensación juega un papel importante la pavimentación, la cual dota a caminos, carreteras, autopistas, aeropuertos, espacios habitacionales y/o industriales; de resistencia, confort y seguridad.

En México, como en todos los países, el gobierno está obligado a destinar presupuesto para arreglar las vías locales y nacionales y con ello, apoyar al turismo, la agricultura, la ganadería, la explotación de minerales, entre otros. 

Conscientes de que es un factor importante en el desarrollo de pueblos y ciudades, hoy queremos explicar los tipos de pavimentación y sus características, sobre todo si andas en busca de una respuesta técnica, pero sencilla.

Materiales para la pavimentación más usados en México

La materia prima y algunos productos, son esenciales para que una obra de pavimentación quede excelente.

Dichos materiales deben cumplir con la premisa de garantizar la fabricación segura de carreteras y otras estructuras de la ingeniería civil.

De igual manera, deben resistir al tiempo y estar dotados de esteticidad. A continuación te decimos cuáles son los materiales más utilizados en México para la pavimentación.

• Hormigón

Resulta de mezclar gravas, cemento arena y agua con aditivos especiales, en estado fresco o endurecido. 

Siguiendo ciertas técnicas, esta mezcla es ideal para disminuir la fragilidad y debilidad en la construcción. En el adoquinado, el hormigón se presenta como un pavimento rígido.

• Asfalto

Es el material por excelencia que cumple las funciones de un adhesivo resistente, viscoso, de variada consistencia y oscuro. Puede ser sólido, semisólido o líquido.

Las mezclas asfálticas son muy utilizadas en la construcción de pavimento y cuando este se compone con betunes naturales (hidrocarburos) y refinados, mediante un proceso industrial, resulta en petróleo.

• Concreto asfáltico 

Es un material compuesto por una mezcla asfáltica caliente, betún y agregados gruesos y finos. Es el principal componente del pavimento flexible.

• Adoquín

Es una especie de piedra rectangular, de gran resistencia, similar a un bloque macizo, aunque pueden tener otras formas.

Actualmente, se elabora por medio del hormigón y emplea para construir el pavimento articulado. 

En este tipo de pavimento, resalta su estética, por eso ahora muchos también son fabricados en colores y es muy usado en espacios urbanos con poco tránsito como plazas y jardines.

• PVC

Es un material de construcción sintético, que cuando se manipula industrialmente resulta en resinas, de tipo rígido o flexible, muy utilizado en la pavimentación.

Al policloruro de vinilo, también se le conoce como suelo vinílico, un pavimento que resalta por su resistencia, impermeabilidad y fácil mantenimiento.

El suelo puede ser continuo (láminas flexibles) o discontinuo (losas rígidas).

• Resina epoxi

Es una especie de laca sintética, dotada de un conjunto de polímeros y prepolímeros, conocidos como poli epóxidos.

Se emplea en pavimentación luego de tratarse químicamente y mezclarlo con endurecedor para que el recubrimiento se fortalezca.

La pavimentación con este material se caracteriza por ser de elevada resistencia y soportar cambios de humedad. Además, la resina epoxi ofrece una gran adherencia con el hormigón.

• Poliuretano

El poliuretano es un material sintético que, tras un proceso químico, resulta en poliuretanos termoestables y termoplásticos, siendo este uno de los más utilizados en la industria de la construcción de pavimento.

Sirve para reparar grietas en superficies y como adhesivo. Se une al cemento y forma lo que se conoce como mezclas híbridas.

Maquinarias utilizadas para pavimentar en México

En México, así como en todo el mundo, ha crecido la necesidad de construir terracerías, carreteras, autopistas. Y ante ello, han surgido maquinarias especiales para llevar a cabo esta tarea.

Entre estas herramientas, destacan las de gran potencia, cuya función principal es apoyar en la ejecución de obras viales, preparar el terreno, excavar, limpiar, cortar, trasladar los materiales de un lugar a otro, compactar el terreno, etc.

Dependiendo de la actividad y los materiales que se usan en una obra de pavimentación, las máquinas y equipos más usados son:

• De excavación y movimiento 

Son equipos compuestos por palas y excavadoras, desarrolladas a partir de una máquina mecánica en movimiento y efectividad. En este grupo están: el tractor, cargador frontal, pala mecánica, buldócer, draga, retroexcavadora y zanjadora.

• De compactación y terminación

La compactación es un proceso donde se incrementa la densidad de un suelo mediante la fuerza, a decir de los expertos, en ella juegan un papel importante la carga estática, la vibración, el impacto y el amasado. 

Los equipos de compactación más usados son las placas compactadoras vibratorias, rodillos lisos, neumáticos y pata de cabra.

• Transporte horizontal 

Es el equipo que sirve para trasladar el material dentro de una obra. En ellos conseguimos los camiones, vagones, transportadoras y trenes.

• Transporte vertical 

Es el diseñado para alzar, bajar y transportar cualquier carga o material de un punto a otro. En este grupo entran las grúas fijas o móviles, hidráulicas, telescópicas, con pluma y tipo torre, siendo esta última la más usada en la construcción.

• Aparatos de hormigón

Son esenciales para ejecutar diferentes trabajos. Entre ellos están las plantas mezcladoras, betoneras, bombas, vibradores y camiones mixer.

• Otros equipos y herramientas

Son aquellos que cumplen varias funciones, entre ellos: compresores de aire, bombas, martinetes, perforadores, etc.

¿Cuál es el mejor pavimento para carreteras?

El mejor pavimento para carreteras será aquel que se ajuste a las circunstancias y a las características del suelo. 

Alfredo Morales Valverde, ingeniero civil mexicano, explica que es importante establecer algunos criterios que inciden en el complejo desarrollo del pavimento y por qué se debe hacer una comparación de los tipos.

Explica Morales que en la construcción de un pavimento a base de cemento, se genera una tonelada de CO₂ por cada tonelada de cemento, mientras que el hormigón está compuesto en un 92% de materiales naturales, por tanto, su emisión de CO₂ es muy baja.

Por su parte, dice que el pavimento de concreto tiene menor uso de energía, si se compara con el de cemento. 

De igual manera, explica que el asfáltico consume hasta 6 veces más combustible que el de hormigón porque el asfalto necesita energía para calentarse, su mantenimiento es más costoso, aumenta la temperatura y dura en promedio entre 6 y 12 años.

Duración y costos 

Un pavimento hidráulico dura más (hasta 25 años), mejora la visibilidad nocturna, aumentando la seguridad en la carretera, tanto para vehículos como para peatones. 

Además, consume menos combustible y se puede rejuvenecer mediante la técnica del reemplazo de losas. 

Morales dice que también inciden los costos de los materiales, así como aspectos energéticos y de sostenibilidad del ambiente.

Resumiendo, el experto asegura que muchos países fabrican su propio pavimento hidráulico porque es más factible, desde el punto de vista energético y mucho más sostenibles. 

Mientras que aquellas naciones, productoras de petróleo, tienden a usar el asfalto por cuestiones más que evidentes, aun cuando la extracción de la materia prima es mucho más compleja. 

En México se construyen pavimentos de concreto con una vida útil de 25 años, es decir, durables en función del espesor y estructura de capas

¿Cuáles son los pavimentos más usados en la actualidad?

Eso dependerá del país, los recursos y costos, pero por ejemplo, en México se usa mucho el asfalto convencional, ligado con otros materiales como el polímero porque este cuida al medio ambiente y se reciclan en la elaboración de materiales geosintéticos. 

Además, la nación azteca también tiene en su haber la primera carretera modificada, diseñada con plástico post consumo, ubicada en el estado de Guanajuato. 

En este proyecto, donde se involucran diferentes empresas del sector privado y la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), tiene la ventaja de ser útil y de larga vida, además en ella se han usado productos locales de alto impacto.

Este aporte a la industria de la construcción resulta del trabajo de investigación llevado a cabo por un equipo multidisciplinario en donde no solo hay ingenieros y especialistas, sino maestros de obras, arquitectos, etc.

A nivel mundial, Holanda y la India se han dedicado, en los últimos años, a generar nuevas formas y métodos en infraestructuras y que estas sean más amigables con el medio ambiente.

¿Para qué sirven los pavimentos según sus tipos?

Cada tipo de pavimento se puede usar para una actividad específica o adecuada, pero lo cierto es que en general el pavimento sirve para construir o remozar vías, carreteras, caminos, estacionamientos, túneles patio de casas y fábricas e industrias.

También se les usa en carreteras donde hay un movimiento industrial permanente como la minera, petrolera, cantera, etc.

¿Por qué un pavimento debe ser resistente?

Un pavimento resistente reduce considerablemente los accidentes automovilísticos y es necesario que el diseño cumpla con una serie de estudios para evitar errores, sobre todo por el desgaste que el paso de los vehículos va generando. 

También debe ser tan útil en el tiempo, que soporte la cantidad de vehículos y peatones que circulan por él diariamente. 

¿Qué es la pavimentación?

En su canal de YouTube, Todo vial, define a la pavimentación como una estructura multicapas fabricada con materiales seleccionados que cumplen funciones y comportamientos específicos.

Consta de mantos superpuestos, colocados unos sobre otros para que soporten el tráfico, las condiciones ambientales, las variables biológicas y permita un paso cómodo, seguro y confortable.

Por su parte, es la distribución de capas en el suelo, a las que posteriormente se le aplicarán asfalto, losa, ladrillos, piedra, concreto, u otro material de rodamiento.

Diseñada por ingenieros y ejecutada por empresas de construcción, la pavimentación es como una carta de presentación. 

Es un factor clave desde tiempos antiguos, pero es en este siglo cuando se ha convertido en una prioridad, tanto en ámbitos urbanos como rurales, pero también, para el crecimiento de la comunidad o ciudad.

La pavimentación como recubrimiento engloba lo que se conoce técnicamente como “periodo de servicio”, el cual va entre 15 y 20 años para losas flexibles y de 20 a 25 años para las más rígidas. 

Elementos de una buena pavimentación

Una buena pavimentación se deben tomar en cuenta:

• La naturaleza del suelo y la viabilidad técnica y económica.

• Estabilización mecánica.

• Los diversos materiales que se deben usar.

• La mezcla del suelo con aditivo como cal o cemento.

• Si es necesario, mejorar o cambiar las características del suelo, construir un terraplén o apoyar la estructura.

Componentes y partes del pavimento

El pavimento es sinónimo de accesibilidad y movilidad, trae beneficios al entorno, así como un mayor flujo de mercancías, actividades relacionadas con el comercio y generación de nuevos recursos económicos.

Aun cuando su diseño y estructura dependerán, en muchos casos, del uso que se le dará, esta debe llevar una estructura general en forma de capas.

Estas capas son diseñadas por un ingeniero civil y calculadas de forma geotécnica, con el fin de darle alta resistencia y durabilidad.

Las principales capas y componentes del pavimento son:

• Rodadura.

• Base.

• Sub-base.

• Compactado.

• Subrasante.

Llamada también de revestimiento asfáltico, la capa de rodadura es la encargada de impermeabilizar la estructura de pavimento para que las capas inferiores soporten la carga. 

Es antideslizante y controla las deformaciones, tanto en sí misma, como en las capas inferiores.

Por su parte, la capa base es la encargada de reducir el efecto de las cargas hacia las capas inferiores. 

Además, reduce las deformaciones que pudieran ser causadas en la capa de revestimiento. Es la encargada de desaguar el agua del pavimento.

Mientras que la capa sub-base está hecha para soportar la carga y tiene el objetivo de evitar que se reduzca el espesor de la capa base.

La capa subrasante es el suelo que asienta toda la estructura del pavimento y las capas superiores.

¿Cómo se clasifican los pavimentos? 

Según los manuales de ingeniería, la pavimentación se divide en dos grupos: rígidas y flexibles; continuas y discontinuas.

• Flexible: 

• • La más usada en zonas de mucho tráfico

Es la estructura vial conformada por una base que se extiende y compacta sobre la subrasante existente. Se apoya sobre capas rígidas compuestas por materiales granulares. 

Es un tipo de pavimentación económica y, aun cuando una de sus desventajas es que requiere de mantenimiento continuo, es la más utilizada en zonas de mucho tránsito.

• Semirrígida 

• • Estabilidad para soportar pesos

Se le conoce como pavimento compuesto y posee una placa que le da estabilidad para soportar cargamentos muy pesados.

Está apoyada en una base estabilizada con cemento Portland u otro aditivo como concreto, cal y/o químicos.

Se construye colocando una capa de pavimento flexible delgada sobre una base rígida.  A pesar de sus ventajas, se ejecuta esporádicamente, ya que necesita de análisis detallados y complejos y su costo suele ser más elevado.

• Rígida

• • Capacidad de aguantar cargas pesadas

Este tipo de pavimentación está conformada por dos capas: una superior de concreto y una inferior de base; además, se sostiene sobre una losa de cemento hidráulica.

Tiene la capacidad de soportar cargas pesadas y es fácil de construir. Resistente a los cambios climáticos, su uso es prolongado. 

Esta pavimentación se clasifica en reforzada, simple, pre esforzada y es muy utilizada en las ciudades y fábricas industriales.

• Articulada: 

• • Resistente al desgaste y al agua

La pavimentación articulada se construye con bloques prefabricados, llamados adoquines, cuyo espesor es uniforme.

Compuesta por una capa de rodadura, es muy resistente. Se utiliza en calles, aeropuertos, muelles, sendas peatonales, entre otros, por largos periodos de tiempo.

• Continua y discontinua

• • Larga durabilidad y unión de compuestos

La pavimentación continua está dotada de un sencillo revestimiento y su precio es bastante económico. Es de larga durabilidad, polivalencia y flexibilidad y la más usada en el sector industrial.

Dentro del pavimento continuo está el hormigón pulido, el microcemento, el cemento pulido, pavimento sintético y la resina epoxi.

Por su parte, en los pavimentos discontinuos se unen el mortero y los compuestos prefabricados de baldosas, hormigón o granito.

En esta categoría entra la madera, la piedra, la tierra cocida y el corcho.

Características y funciones del pavimento

• Resiste a las cargas.

• Soporta la intemperie y algunos fenómenos climáticos.

• Presenta una textura superficial apta para que los vehículos circulen a buena velocidad.

• Resiste a los efectos abrasivos de las llantas de los vehículos. 

• Posee un adecuado ruido al oído tanto a lo interno del coche como fuera de este.

• Ofrecer seguridad al tránsito.

Conclusión: Beneficios de la pavimentación

Contar con vías pavimentadas no solo es agradable a la vista y al tránsito vehicular, sino que permite reducir los tiempos de traslado, ya que tanto peatones como vehículos se pueden desplazar fácil y rápidamente de un lugar a otro. 

Las áreas pavimentadas también benefician a las zonas urbanas, ya que el tráfico circula mejor porque las vías de salida y acceso están en buenas condiciones.

Por otro lado, la pavimentación de caminos y carreteras rurales permite el traslado, en menor tiempo, de productos esenciales para el consumo humano. 

Asimismo, la conectividad entre puertos, vías férreas, aeropuertos o fronteras es mucho más rápida.  Otro aspecto es la generación de empleos directos e indirectos.

Ahora que conoces más sobre los diferentes tipos de pavimento, podrás evaluar cuál es el adecuado para utilizarlo en ese proyecto en el que estás involucrado, o simplemente conocer, desde adentro, lo que cotidianamente ves desde lo superficial. 

Recuerda que lo más importante es que el pavimento que se aplique otorgue un aspecto agradable al espacio, pero sobre todo, tenga una larga vida útil.