¿Qué es el desprendimiento de áridos?

El desprendimiento de áridos es un deterioro del pavimento en el que las partículas de árido se desprenden de la superficie. La AC 150/5380-6C de la FAA lo define como «el desgaste de la superficie del pavimento causado por el desalojo de partículas de árido». El manual del programa de Rendimiento a Largo Plazo de Pavimentos (LTPP) de la Administración Federal de Carreteras de Estados Unidos (FHWA) añade la pérdida de ligante asfáltico.

Definición

Las fuentes formulan la definición de cuatro maneras. El manual PAVER de la FAA para aeródromos de asfalto dice que el desprendimiento es el desalojo de partículas de árido grueso de la superficie del pavimento. La FHWA lo describe como el desalojo de partículas de árido y la pérdida de ligante asfáltico. Pavement Interactive lo llama la desintegración progresiva de una capa de mezcla asfáltica en caliente (HMA) desde la superficie hacia abajo. La NCHRP escribe la palabra ravelling y lo trata junto con el intemperismo como un único deterioro progresivo.

Cómo se desarrolla el desprendimiento

El desprendimiento empieza cuando el árido pierde su adhesión al ligante. La AC 150/5380-6C de la FAA indica que el desprendimiento puede mostrar que el ligante asfáltico se ha envejecido y endurecido mucho. A medida que continúa, se desprenden piezas más grandes. Entonces el pavimento presenta una superficie rugosa e irregular.

Una superficie desprendida también retiene agua y restos sueltos. La NCHRP indica que las zonas deterioradas pueden acumular agua suficiente para provocar aquaplaning o salpicadura de las ruedas. El WSDOT dice que el desprendimiento es un buen indicio de que el pavimento es permeable. También dice que un pavimento con desprendimiento sin sellar sigue desprendiéndose, envejeciendo y endureciéndose mucho más rápido de lo normal.

Causas

La AC 150/5380-6C de la FAA agrupa el desprendimiento con los deterioros por desintegración del pavimento asfáltico. Enumera estas causas de la desintegración:

• El clima.
• Compactación insuficiente de la superficie.
• Muy poco ligante asfáltico en la mezcla.
• Pérdida de adhesión entre la película asfáltica y el árido.
• Sobrecalentamiento severo de la mezcla.

La NCHRP y Pavement Interactive dan más detalle sobre la pérdida de adhesión.

• Ligante endurecido. La NCHRP enumera el endurecimiento del cemento asfáltico. También dice que los huecos de aire altos traen un envejecimiento más rápido y más desprendimiento. Una película de asfalto más gruesa frena el envejecimiento.
• Polvo sobre el árido. El polvo interfiere con la adhesión del ligante.
• Segregación. Hay zonas locales de la mezcla que carecen de partículas finas de árido. El ligante entonces sujeta las partículas gruesas en pocos puntos de contacto.
• Baja densidad. Una compactación deficiente deja muy poca cohesión en la mezcla.
• Vertidos de aceite. La NCHRP clasifica como desprendimiento el reblandecimiento de la superficie y el desalojo de árido por el aceite.

El WSDOT añade el diseño de la mezcla y la construcción. Todos estos factores pueden llevar al desprendimiento:

• Una mezcla con muy poco asfalto.
• Sobrecalentamiento de la mezcla durante la fabricación.
• Una mezcla que se enfría durante la extensión.
• Árido sucio.
• Extensión a final de temporada.

La humedad es una vía aparte. La AC define el desprendimiento inducido por humedad (stripping) como el desprendimiento del ligante del árido por la humedad que entra en la mezcla. La AC lo incluye con los demás tipos de desintegración.

El tráfico y los equipos también pueden desalojar el árido. Pavement Interactive menciona los neumáticos con clavos, las palas de quitanieves y los vehículos de oruga. El manual PAVER cuenta como desprendimiento de severidad alta el daño mecánico causado por ganchos de arrastre, llantas o quitanieves.

Desprendimiento y deterioros similares

• Intemperismo. El intemperismo es la pérdida del ligante y de la matriz de árido fino. El desprendimiento es la pérdida de árido grueso. El manual PAVER no registra el intemperismo, llamado desgaste superficial, en un área donde registra desprendimiento de severidad media o alta.
• Pulido de áridos. La FHWA lo define como el ligante superficial desgastado hasta dejar al descubierto el árido grueso. El manual LTPP lista el desprendimiento y el pulido de áridos como dos defectos superficiales distintos.
• Desprendimiento inducido por humedad (stripping). El stripping es la pérdida de la adhesión entre el ligante y el árido. El desprendimiento es la pérdida del árido de la superficie.
• Bache. Un bache es una alteración de la superficie en la que una parte del material del pavimento se ha desprendido y deja un hueco. La AC indica que la fatiga de la superficie causa la mayoría de los baches.

Desprendimiento en pavimento de hormigón

En el pavimento de hormigón, la AC 150/5380-6C de la FAA usa el término descamación para la desintegración y la pérdida de la capa de rodadura. Define la desintegración del hormigón como la rotura del pavimento en trozos pequeños y sueltos, incluido el desalojo de partículas de árido. Figura la descamación como la primera categoría. El manual PAVER califica la descamación con severidad media cuando el árido grueso se suelta de la superficie. La FHWA indica que la profundidad normal de la descamación es de 3 a 13 mm.

Tanto la AC 150/5380-6C de la FAA como el manual PAVER usan también la palabra desprendimiento para el hormigón. Llaman al desconchado de esquinas «el desprendimiento o la rotura de la losa» cerca de una esquina.

Cómo se califica el desprendimiento

El manual PAVER para aeródromos con superficie asfáltica califica el asfalto de mezcla densa en tres niveles de severidad. Si el inspector tiene dudas, cuenta las partículas de árido grueso perdidas en tres áreas representativas de 1 metro cuadrado.

Cada nivel de severidad se aplica si se cumple una de sus dos condiciones. El manual mide el desprendimiento como el área de superficie afectada.

El manual tiene niveles de severidad separados para otras dos superficies.

• Lechada asfáltica o alquitrán sobre mezcla densa. La severidad baja es un área descamada inferior al 1 %. La media va del 1 al 10 %. La alta es superior al 10 %. En el alquitrán, las grietas en patrón de menos de 1/4 de pulgada (6 mm) de ancho son de severidad baja, y las de 1/4 de pulgada o más son de severidad media. Una superficie que se despega es de severidad alta.
• Capa drenante (porous friction course). El manual usa una muestra de 1 pie cuadrado (1/10 de metro cuadrado). La severidad baja son de 5 a 20 partículas de árido perdidas. La media, de 21 a 40. La alta, más de 40. El manual también cuenta las agrupaciones de árido perdidas.

El manual LTPP de la FHWA funciona de otra manera. Lo registra como el deterioro 13, en metros cuadrados, sin niveles de severidad. Señala que el desprendimiento puede indicar posibles problemas de la mezcla. Dice que no se debe calificar el desprendimiento en los sellos de gravilla (chip seal).

Desprendimiento y DOP en un aeródromo

La AC 150/5380-6C de la FAA indica que un deterioro del pavimento puede generar material suelto que golpee las hélices de las aeronaves o sea ingerido por los motores a reacción. Dice que una superficie desprendida, con su aspecto rugoso e irregular, puede ser una fuente importante de DOP. También dice que todas las inspecciones del pavimento deben tratar el DOP.

La guía de EASA para la inspección de zonas pavimentadas incluye el árido suelto en las superficies asfálticas como señal de daño que hay que buscar. La misma guía dice que los pavimentos de asfalto y de hormigón pueden ser la fuente más común de DOP en un aeródromo. El estudio PAVER registra el área del desprendimiento.

Qué hacer con el desprendimiento

Primero hay que encontrar la causa raíz. Pavement Interactive indica que hay que investigar un pavimento desprendido para averiguar por qué ha fallado. La reparación depende de la extensión.

• Áreas pequeñas. Retire el pavimento desprendido y parchee.
• Áreas grandes. Si el desprendimiento muestra un fallo general de la capa asfáltica, retire el pavimento dañado y coloque una sobrecapa.
• Carreteras con desprendimiento. El WSDOT dice que el mejor tratamiento es un sello de niebla (fog seal). Sella la superficie y frena el deterioro rápido. Si el desprendimiento se vuelve grave, puede servir un sello de gravilla (chip seal). Un sello de arena (sand seal) puede convenir a una carretera con más desprendimiento.

La tabla 6-1 de la AC 150/5380-6C indica una sobrecapa o un tratamiento superficial como reparación del intemperismo y la oxidación del pavimento flexible. La tabla no enumera el desprendimiento por su nombre. La AC 150/5320-6G indica que los tratamientos superficiales funcionan mejor cuanto antes se apliquen. Dice que el primero suele aplicarse 5 años después de la construcción.

Las especificaciones de la FAA limitan dónde puede ir un sello de niebla. El ítem P-632 describe el rejuvenecimiento del asfalto, comúnmente llamado sello de niebla. Es para pavimentos con superficies de intemperismo bajo a moderado, tal como las define la ASTM D5340. El ítem es para pavimentos en los que no operan aeronaves, como los márgenes, las zonas de sobrecarrera y las carreteras. También puede servir a pavimentos de aeropuerto, salvo pistas y calles de rodaje de salida de ángulo agudo, en aeropuertos con aviones de menos de 60 000 lb (27 216 kg). El ítem P-608 es un riego de sello con emulsión asfáltica para calles de rodaje y pistas. Usa un árido adecuado para mantener la fricción de la superficie.