Resistencia del Pavimento: ACN-PCN y lo que un Estudio Puede Revelarle

Un pavimento puede verse excelente y aun así ser el pavimento equivocado

Dos preguntas distintas se hacen sobre la misma pista, y se confunden constantemente. ¿Cómo está resistiendo la superficie? ¿Y cuánta carga soportará la estructura subyacente, cuántas veces, antes de que algo por debajo de la capa de rodadura ceda?

Son propiedades diferentes. Se miden con instrumentos distintos, y una buena respuesta a una de ellas dice muy poco sobre la otra.

Una pista rehabilitada el verano pasado puede presentar una superficie casi impecable sobre una base que nunca fue construida para las aeronaves ahora programadas en ella. Una plataforma de hormigón de veinte años puede verse cansada, con juntas descascarilladas y el sellador desaparecido, y aun así soportar todo lo programado con margen, porque la losa y la subrasante bajo ella fueron diseñadas para algo más pesado que cualquier cosa que se estacione allí. El estado superficial y la resistencia del pavimento pueden moverse en direcciones opuestas, y lo hacen con regularidad.

Esta publicación trata sobre la segunda pregunta. La primera tiene su propio tratamiento en Índice de Condición del Pavimento Explicado , y el límite entre ambas es lo que vale la pena entender correctamente.

Lo que realmente informa un PCN

El Número de Clasificación de Pavimento es una declaración publicada de capacidad portante, escrita como un código de cinco partes, dirigida a una decisión: si una aeronave determinada puede usar un pavimento dado sin restricción de peso.

Léalo una parte a la vez. El número es la clasificación de resistencia. La letra que le sigue indica si la estructura es rígida o flexible, lo cual es una pregunta sobre si hay una losa de hormigón distribuidora de carga en ella, no sobre de qué está hecha la superficie superior. Una pista de hormigón con una capa bituminosa encima aún se reporta como rígida. La tercera letra es la categoría de subrasante. La cuarta es la presión máxima de neumático que la superficie soportará. La quinta indica cómo se obtuvo el número, y es la parte que la mayoría omite.

Una nota sobre esa fila de presión de neumático, porque confunde a la gente. Referencias más antiguas aún citan 1.5, 1.0 y 0.5 MPa para las categorías X, Y y Z. Las categorías actuales son 1.75, 1.25 y 0.50 MPa. Si una fuente le da el conjunto anterior, es anterior a una revisión y el resto también puede estar desactualizado.

Un sistema de reporte, no un método de diseño, y no una evaluación de condición

Esta es la parte que se pierde. La guía de implementación de EASA lo dice claramente: el método está destinado únicamente a la publicación de datos de resistencia del pavimento en la publicación de información aeronáutica, y no está concebido como un procedimiento de diseño o evaluación de pavimentos, ni restringe la metodología utilizada para diseñar o evaluar una estructura de pavimento.

Por lo tanto, hay tres actividades separadas y una de ellas no es las otras. El diseño produce una estructura. La evaluación determina lo que esa estructura puede soportar. El reporte comprime el resultado en un código que una aerolínea puede comparar con una clasificación de aeronave publicada. La regla de comparación es simple: si la clasificación de la aeronave es igual o inferior a la clasificación del pavimento, la aeronave puede operar sin restricción de peso, sujeto al límite de presión de neumático. Sin restricción aquí no significa ilimitado, porque la vida del pavimento es finita y cada movimiento consume una parte de ella.

Nada en esa cadena es una evaluación de condición. Un pavimento con un número publicado saludable puede estar desprendiendo agregados, y un pavimento con uno deficiente puede estar impecable.

Dos formas de llegar al número

La última letra del código es la honesta. Le indica cuánto análisis hay detrás de todo lo que está a su izquierda.

Evaluación técnica, código T. Un estudio específico del pavimento y la aeronave a la que debe servir. El evaluador recopila los espesores de las capas, el módulo elástico y el coeficiente de Poisson de cada capa, y el módulo de la subrasante. Luego el tráfico: tipo de aeronave, número de despegues, peso operativo y una desviación estándar de deriva lateral que difiere según el área de movimiento, porque las aeronaves se dispersan más a lo largo de una pista que a lo largo de una calle de rodaje y apenas se dispersan en una plataforma. De esto se obtiene un factor de daño acumulado, la relación entre las coberturas aplicadas y las coberturas hasta el fallo, sumada en la mezcla de tráfico mediante la regla de Miner y calculada en el modo de fallo de la subrasante. El número reportado es la clasificación de una aeronave crítica al peso que consumiría exactamente la vida útil a fatiga disponible.

Mediante experiencia con aeronaves, código U. Sin modelo estructural. El evaluador parte de la aeronave más pesada que utiliza regularmente el pavimento, luego verifica qué está haciendo el pavimento al respecto. La guía de OACI es explícita sobre ese segundo paso: la condición del pavimento en relación con el agrietamiento, la deformación o el desgaste, junto con el mantenimiento que ha necesitado, es de suma importancia. Se considera que un pavimento en buen estado está soportando su tráfico satisfactoriamente. Las indicaciones de deterioro avanzado muestran que está siendo sobrecargado. La guía va más allá y le dice al evaluador dónde mirar, comparando el comportamiento en las huellas de las ruedas con el comportamiento entre ellas, las calles de rodaje concurridas con las tranquilas, las zonas de frenado y los puntos débiles conocidos, como los puntos bajos de la pendiente o los cruces de tuberías antiguas.

Ambos pueden dar respuestas diferentes para el mismo pavimento, y ninguno está mintiendo. Una evaluación técnica en un pavimento con registros de construcción perdidos asume módulos conservadores y produce un número pesimista. Una evaluación mediante experiencia con aeronaves en un pavimento joven produce uno optimista, porque el daño se ha estado acumulando durante tres años y no aparecerá en la superficie durante otros seis. Cuando el número publicado de un aeropuerto cambia bruscamente después de una reevaluación, la letra del método generalmente se movió con él.

El método está cambiando

OACI adoptó un sucesor con la Enmienda 15 al Anexo 14 Volumen I en 2020. El método de Clasificación de Aeronave y Clasificación de Pavimento, ACR-PCR, se volvió aplicable el 28 de noviembre de 2024 después de una transición de cuatro años, reemplazando a ACN-PCN. La guía técnica está en Doc 9157 de OACI Parte 3, Pavimentos, 3.ª edición, 2022. En los Estados Unidos, la AC 150/5335-5D de la FAA ahora cubre el reporte PCR a través de FAARFIELD, y la edición 150/5335-5C de la era PCN está cancelada. EASA ha diferido la aplicabilidad en sus estados miembros a una fecha posterior mientras el método se transpone al marco regulatorio de la UE, por lo que el código que publica un aeropuerto en este momento depende de las reglas bajo las cuales se encuentre. Consulte a su propia autoridad en lugar de asumir.

Tres cosas sobre ese cambio importan operativamente. El nuevo método ya no se basa en una sola aeronave crítica elegida por criterio, sino que trabaja con toda la mezcla de tráfico prevista con el desplazamiento lateral real de cada aeronave desde el centro. La categoría de subrasante pasa a una escala de módulo elástico que cubre pavimentos rígidos y flexibles por igual, en lugar de valores k para uno y CBR para el otro. Y no existe correlación matemática entre los dos sistemas ni fórmula para convertir un PCN en un PCR. Una hoja de cálculo que afirma hacerlo está produciendo ficción.

Lo que no ha cambiado es el trabajo estructural subyacente. Una evaluación técnica aún necesita espesores de capa y un módulo de subrasante. Una evaluación mediante experiencia con aeronaves aún se basa en el comportamiento observado del pavimento. La etiqueta de reporte cambió, la física no.

Lo que un estudio puede establecer sobre la resistencia, y lo que no

Aquí es donde se sitúa un escaneo con dron, y la versión honesta es limitada.

Una cámara mide la superficie. Todo lo que depende estructuralmente de una clasificación publicada vive debajo de ella. Ese límite no se mueve con mejores sensores, más superposición o una altitud de vuelo más baja.

Pero algo del deterioro superficial es evidencia sobre la estructura, y el método de experiencia con aeronaves lo nombra como una entrada. El agrietamiento por fatiga en la huella de la rueda es fatiga de las capas ligadas bajo carga repetida, no envejecimiento del ligante. El ahuellamiento que se presenta como una cuenca ancha, con el asfalto agrietado donde se flexionó para seguirla, apunta a la base o a la subrasante, no a la mezcla. El escalonamiento y el bombeo en una junta indican que la transferencia de carga se ha ido y que los finos se están moviendo debajo. Y el patrón espacial lleva información por sí solo: el deterioro concentrado en las huellas de las ruedas y ausente entre ellas es una firma de carga, mientras que el deterioro distribuido uniformemente en la superficie suele ser ambiental.

Nada de eso mide la capacidad. Es evidencia sobre la capacidad, que es algo diferente y aún así vale la pena tenerlo.

El mismo límite se aplica al índice de condición. El Índice de Condición del Pavimento es una clasificación de deterioro superficial, y su propio estándar dice que no puede medir la capacidad estructural. Un índice alto no es una afirmación de resistencia, y uno bajo no es prueba de fallo estructural.

Usando ambos tipos de información juntos

La división del trabajo es clara una vez que se traza el límite. El estudio le dice dónde mirar y cuándo algo ha cambiado. El ensayo estructural le dice lo que significa y qué publicar.

Tres casos en los que eso realmente cambia una decisión. Primero, nuevo deterioro relacionado con la carga en una huella de rueda en un pavimento cuyo número publicado se obtuvo mediante experiencia con aeronaves. La evidencia en la que se basa la letra del código ha cambiado, por lo que el código debe reexaminarse. Segundo, una capa de asfalto que se está planificando por razones de condición. Una capa de asfalto cambia la resistencia reportada, y los testigos que necesita la evaluación estructural son más baratos de obtener junto con el diseño de la capa de asfalto que un año después. Tercero, agregar un tipo más pesado al programa. La verificación formal es la clasificación de la aeronave contra la clasificación del pavimento, pero el estudio de condición es lo que le dice si el tráfico existente ya está consumiendo más de la estructura de lo que el modelo asumió.

También hay una brecha de tiempo que vale la pena nombrar. Una clasificación publicada es válida para el tráfico contra el que se calculó y debe reevaluarse cuando el tráfico cambie significativamente o después de una rehabilitación importante. Entre esos eventos, nada en el sistema de reporte está vigilando el pavimento. Nuestro escaneo de superficie de pista llena ese intervalo, y produce las primeras cuatro filas de la tabla anterior y ninguna de las últimas cinco. Somos claros sobre cuál es cuál en el informe, porque un estudio que implique un hallazgo de resistencia que no midió es peor que ningún estudio.

Una clasificación publicada es una declaración sobre una estructura. Un estudio es una descripción de una superficie. Confundirlos cuesta dinero en ambas direcciones, ya sea extrayendo testigos de un pavimento cuyo agrietamiento resulta ser completamente térmico, o colocando una aeronave más pesada sobre un pavimento cuya excelente superficie se asienta sobre una base que se quedó sin vida hace dos cambios de flota.