Spalling en Pavimentos: Guía Técnica Completa para Inspección Aeroportuaria y de Infraestructura

¿Qué es el Spalling?

Spalling es la pérdida, rotura, astillamiento o deshilachado del material de concreto de la superficie de una losa de pavimento — ocurriendo más comúnmente a lo largo de los bordes de juntas, en las esquinas de las losas o a lo largo de las caras de las grietas. El desprendimiento resultante produce fragmentos sueltos, trozos o escamas de concreto que se separan de la losa madre, dejando huecos irregulares y angulares en la superficie del pavimento.

El término está definido con precisión en todas las normas principales de inspección de pavimentos. El sistema FAA PAVEAIR (que implementa ASTM D5340) define el spalling de juntas como “la degradación de los bordes de la losa dentro de 2 ft (0.6 m) del lado de la junta. Un spall de junta generalmente no se extiende verticalmente a través de la losa sino que intersecta la junta en ángulo.” La Asociación Americana de Pavimentos de Concreto (ACPA) define el spalling como “la rotura, agrietamiento, astillamiento o deshilachado de los bordes de la losa que ocurre dentro de 50 mm (2 pulg.) de juntas y grietas o sus esquinas.” El Manual de Identificación de Deterioros del Programa de Rendimiento de Pavimentos a Largo Plazo (FHWA LTPP) lo define como “agrietamiento, rotura, astillamiento o deshilachado del borde de la losa dentro de 0.3 m desde la cara de la junta longitudinal o transversal.”

Una distinción geométrica crítica separa el spalling de otros defectos similares: el plano de fractura de un spall intersecta la junta o grieta en ángulo, no verticalmente. Esto lo diferencia de una rotura de esquina, donde la grieta se extiende verticalmente a través de todo el espesor de la losa. El spalling también es distinto del scaling, que es la pérdida superficial y generalizada de mortero superficial y agregado fino, no el desprendimiento discreto de material en las juntas. Comprender estas distinciones es esencial para la identificación precisa de deterioros y la puntuación PCI.

El spalling es un tipo de defecto central en la inspección de pavimentos de concreto — específicamente para pistas de aeropuertos, calles de rodaje, plataformas, tableros de puentes y superficies de carretera. Se registra como un deterioro distinto según ASTM D5340 (la norma definitiva para estudios de Índice de Condición de Pavimento en aeropuertos), según STANAG 7181 para aeródromos militares de la OTAN, y según el Manual de Identificación de Deterioros FHWA LTPP para pavimentos de carreteras y autopistas. En todos estos marcos, el spalling no se trata simplemente como una imperfección cosmética sino como un defecto estructural y crítico para la seguridad que requiere medición sistemática, clasificación de severidad y reparación oportuna.

Tipos de Spalling

El spalling en pavimentos de concreto no es un fenómeno uniforme. Se manifiesta en varias formas distintas, cada una con su propia ubicación, geometría, causa e implicaciones de reparación.

Spalling de Juntas (Transversales y Longitudinales) es el tipo más común encontrado en pavimentos de concreto aeroportuarios y de carreteras. Ocurre a lo largo de juntas transversales o longitudinales, dentro de 2 ft (600 mm) de la cara de la junta para estudios aeroportuarios (PAVER/ASTM D5340) o dentro de 300 mm para estudios de carreteras (FHWA LTPP). El plano de fractura intersecta la junta en ángulo en lugar de verticalmente. En el sistema de codificación de deterioros PAVER, el spalling de juntas transversales lleva el Código de Deterioro 74 y el spalling de juntas longitudinales está cubierto bajo la misma categoría. El sistema FHWA LTPP registra estos por separado como Tipo 6 (Spalling de Juntas Longitudinales) y Tipo 7 (Spalling de Juntas Transversales), ambos medidos en metros de longitud de junta afectada. El spalling de juntas puede variar desde un deshilachado menor del borde de la junta — donde el material todavía está mayormente en su lugar — hasta la rotura completa de trozos sustanciales de concreto, exponiendo el interior de la junta y dejando bordes irregulares y afilados.

Spalling de Esquinas ocurre en la esquina de una losa donde se encuentran una junta transversal y una longitudinal. El Código de Deterioro 75 de PAVER cubre este tipo. La distinción diagnóstica clave es la geometría: la fractura de un spall de esquina intersecta ambas juntas en ángulo, mientras que una rotura de esquina (Código 62) es una grieta que se extiende verticalmente a través de todo el espesor de la losa. Si la grieta intersecta ambas juntas a más de 2 ft (600 mm) de la esquina, se clasifica como rotura de esquina; si es menos de 2 ft, es probablemente un spall de esquina. El spalling de esquinas está particularmente asociado con soporte inadecuado de la subrasante, corrosión o bloqueo de barras pasadoras, y tensión concentrada por el movimiento térmico de la losa.

Spalling Superficial (Spalling en Medio de Losa) ocurre en la superficie de la losa lejos de juntas o grietas. Es causado por materiales de mala calidad, acción de congelación-descongelación, o sobre-trabajo del concreto durante el acabado — lo que atrae agua y finos a la superficie, aumentando la relación agua-cemento local y reduciendo la resistencia superficial. El spalling superficial es distinto del scaling (que es más superficial y generalizado) y típicamente implica una pérdida de material más profunda.

Spalling de Grietas se desarrolla a lo largo de grietas dentro del cuerpo de la losa, no en juntas construidas. A medida que las grietas se deterioran, microfracturas paralelas a lo largo de sus bordes pueden producir spalling. El sistema FHWA LTPP utiliza el ancho del spall como uno de los criterios clave para asignar niveles de severidad a grietas longitudinales y transversales: spalling de menos de 75 mm de ancho indica severidad moderada, mientras que spalling de 75 mm o más indica severidad alta.

Spalling Relacionado con Agrietamiento por Durabilidad (D-cracking) es un caso especial asociado con el agrietamiento por durabilidad (D-cracking) — la desintegración progresiva del concreto causada por ciclos de congelación-descongelación de agregados susceptibles. El D-cracking comienza en la parte inferior de la losa y asciende, produciendo grietas capilares en forma de media luna cerca de las juntas. Cuando el D-cracking alcanza la superficie, puede resultar en spalling extenso. Bajo el protocolo PAVER, si el spalling de esquina o junta es causado por D-cracking, solo se registra D-cracking — no spalling por separado — porque el D-cracking anula el registro de otros deterioros cuando está presente en alta severidad.

Causas del Spalling

Comprender las causas fundamentales del spalling es esencial para seleccionar la estrategia de reparación correcta e implementar un mantenimiento preventivo eficaz. El spalling resulta de una combinación de factores mecánicos, ambientales y relacionados con los materiales.

Infiltración de Materiales Incompresibles en Juntas es la causa principal y más prevalente de spalling de juntas en pavimentos aeroportuarios y de carreteras. Cuando el sellador de juntas falla o está ausente, la arena, gravilla, piedras pequeñas y fragmentos de concreto se infiltran en juntas abiertas durante el clima frío cuando las losas están contraídas. Cuando las temperaturas suben y las losas se expanden, estos materiales incompresibles impiden el cierre normal de la junta y generan una tensión de compresión extrema en la cara de la junta. El concreto, incapaz de soportar la presión puntual, se tritura y se descascara. Este mismo mecanismo, cuando es severo, conduce a explosiones (blowups) — el pandeo hacia arriba de las losas en las juntas — la forma más extrema de falla de junta. La AC FAA 150/5380-6C señala explícitamente que “la acumulación de materiales incompresibles en las juntas conduce al spalling del concreto, que es una fuente de DOP.”

Carga de Tráfico y Aeronaves contribuye significativamente al spalling de juntas, particularmente en ubicaciones donde la transferencia de carga entre losas está comprometida. La carga pesada repetida en juntas con mala transferencia de carga crea esfuerzos excesivos de compresión y flexión en el borde de la losa. Las aeronaves comerciales modernas de fuselaje ancho — como el Boeing 747 o el Airbus A380 — operan con presiones de neumáticos que exceden 200 psi (aproximadamente 1.4 MPa), lo que amplifica las concentraciones de esfuerzo cerca de la superficie en los bordes de las juntas. Las operaciones en tierra a alta velocidad aumentan aún más el componente de carga dinámica.

Corrosión y Bloqueo de Barras Pasadoras (Dowel Bars) es una causa estructural de spalling de esquinas y juntas. Las barras pasadoras de acero colocadas a través de juntas transversales para transferir cargas entre losas pueden corroerse, especialmente en entornos donde se aplican productos químicos descongelantes. La corrosión hace que el acero se expanda, generando fuerzas en el concreto circundante que agrietan y descascaran la cara de la junta. Las barras pasadoras recubiertas de epoxi y de acero inoxidable se desarrollaron específicamente para abordar este problema. Las barras pasadoras bloqueadas — barras que se han agarrotado debido a corrosión o instalación incorrecta y ya no permiten el movimiento de la junta — generan altas tensiones internas que producen spalling a medida que la losa intenta expandirse y contraerse con la temperatura.

Malas Prácticas de Construcción son una fuente significativa de spalling a edad temprana. El sobre-trabajo de la superficie del concreto durante el acabado atrae agua y partículas finas a la superficie, aumentando la relación agua-cemento local y produciendo una capa superficial débil propensa al spalling. La colocación de insertos para formar juntas (plásticos o metálicos) demasiado cerca de la superficie puede crear puntos de concentración de tensiones. El aserrado tardío de juntas de contracción — aserrar demasiado tiempo después del vertido del concreto — puede inducir microfracturas en la cara de la junta que luego se convierten en spalling. El curado insuficiente, los agregados de calidad inferior y el diseño de mezcla inadecuado reducen la resistencia del concreto al spalling.

Ciclos de Congelación-Descongelación atacan el concreto que no está adecuadamente aireado. El agua que se infiltra en juntas o grietas se congela, se expande aproximadamente un 9% en volumen, y fractura el concreto en el borde de la junta. Los ciclos repetidos de congelación-descongelación deterioran progresivamente la cara de la junta. Esta es una causa importante de spalling de juntas en climas fríos y está estrechamente relacionada con el D-cracking cuando hay agregados susceptibles involucrados.

Reacción Álcali-Sílice (ASR) es una reacción química entre compuestos alcalinos en la pasta de cemento y sílice reactiva en ciertos agregados. La reacción produce un gel de sílice expansivo que absorbe humedad y se hincha, generando presión interna que causa agrietamiento en mapa (map cracking) y, finalmente, spalling. La ASR es un problema de durabilidad a largo plazo que puede afectar pavimentos 10–20 años después de su construcción.

Fallo en el Mantenimiento de Juntas es tanto una causa como un factor acelerador. La falta de mantenimiento del sellador de juntas permite la infiltración de agua (debilitando la subrasante, provocando bombeo y pérdida de soporte de la losa), infiltración de materiales incompresibles y daño por congelación-descongelación en bordes de junta sin soporte. El Documento OACI 9137 Parte 9 enfatiza que el mantenimiento preventivo — particularmente el sellado de juntas — es de la más alta importancia para la longevidad del pavimento aeroportuario.

Inspección e Identificación

El spalling se identifica principalmente mediante inspección visual, complementada con herramientas de evaluación cuantitativa estandarizadas. Los protocolos de inspección para pavimentos aeroportuarios están definidos tanto por la OACI como por la FAA, con diferentes niveles de frecuencia y detalle.

Indicadores de Inspección Visual que los inspectores buscan incluyen: fragmentos de concreto faltantes o sueltos en bordes de juntas o bordes de grietas; superficies irregulares y rotas a lo largo de juntas; agregado o refuerzo (varilla) expuesto; superficies de fractura angulares que distinguen los spalls de grietas verticales; manchas oscuras o decoloración (indicando posible D-cracking); y escombros en la superficie del pavimento adyacente a las juntas. La presencia de fragmentos sueltos que pueden desprenderse a mano es un indicador confiable de spalling de severidad media a alta.

Requisitos de Frecuencia de Inspección de la OACI (según OACI Doc 9137 Parte 9 y Material de Orientación Técnica de SACAA para Mantenimiento de Infraestructura Civil de Aeródromos) establecen un sistema escalonado:

Las inspecciones diarias se realizan desde un vehículo en movimiento a una velocidad apropiada para detectar DOP y defectos superficiales evidentes. Las inspecciones semanales prestan especial atención a áreas de alta carga — calles de rodaje de salida, puestos de estacionamiento de plataforma, calles de rodaje de despegue, intersecciones de pista y zonas de toma de contacto. Las inspecciones anuales, realizadas a pie por un ingeniero profesionalmente calificado cubriendo toda el área de movimiento, son la herramienta principal para detectar y documentar spalling y otros defectos estructurales del pavimento. La FAA (AC 150/5380-6C) recomienda evaluaciones anuales del Índice de Condición de Pavimento (PCI) para superficies críticas, incluyendo pistas primarias y calles de rodaje de alto tráfico.

Índice de Condición de Pavimento (PCI) — ASTM D5340 es la herramienta cuantitativa principal para la evaluación de spalling en pavimentos aeroportuarios. El PCI es un índice numérico de 0 (fallado) a 100 (perfecto), calculado mediante el estudio de unidades de muestra del pavimento, registrando cada tipo y severidad de deterioro, convirtiendo las densidades de deterioro en Valores Deducibles (DV) usando curvas estándar, y aplicando el procedimiento de Valor Deducible Corregido (CDV) para llegar a una puntuación PCI final. La metodología está estandarizada según ASTM D5340 (edición actual D5340-23) e implementada a través del sistema PAVER™ desarrollado por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU. (ERDC-CERL). Para aeródromos militares/de la OTAN, la norma equivalente es STANAG 7181 ED 1 RD 1.

En los estudios PCI, el spalling de juntas y el spalling de esquinas se miden por el número de losas afectadas en cada nivel de severidad. El límite de la zona de spall — el área dentro de la cual el deterioro en una junta se clasifica como spalling — se define como dentro de 2 ft (600 mm) de la cara de la junta según ASTM D5340/PAVER para aeródromos. Para estudios de carreteras/autopistas bajo el sistema FHWA LTPP, el límite es 300 mm (0.3 m). El spalling en juntas que es lo suficientemente pequeño como para ser rellenado durante la reparación rutinaria del sellador de juntas no se registra como un deterioro separado en los estudios PAVER.

Convenciones de Medición FHWA LTPP se aplican a pavimentos de concreto de carreteras y autopistas. El spalling de juntas se mide en metros de longitud de junta afectada, con una longitud mínima registrable de 0.1 m (100 mm). El ancho del spall se mide perpendicular a la cara de la junta. Severidad baja: menos de 75 mm de ancho con pérdida de material. Severidad moderada: 75–150 mm de ancho con pérdida de material. Severidad alta: más de 150 mm de ancho, o roto en dos o más piezas, o que contiene material de parche.

Extracción de Núcleos (Coring) se utiliza cuando la profundidad y causa del spalling no son evidentes solo con la inspección superficial. Una muestra de núcleo permite el examen directo del plano de fractura, presencia de D-cracking, condición de las barras pasadoras y profundidad del deterioro — todos insumos críticos para seleccionar el método de reparación adecuado.

Clasificación de Severidad

La severidad del spalling determina la urgencia de la reparación y el método de reparación seleccionado. Se utilizan dos sistemas de clasificación principales: el sistema PAVER/ASTM D5340 para aeródromos y el sistema FHWA LTPP para carreteras.

Severidad del Spalling de Juntas — PAVER / ASTM D5340 / FAA PAVEAIR:

Severidad del Spalling de Esquinas — PAVER / ASTM D5340:

Una regla importante de actualización por escalonamiento (faulting) se aplica al spalling de esquinas bajo PAVER: si la rotura de esquina está escalonada 3 mm (1/8 pulgada) o más, aumentar la severidad al siguiente nivel superior. Si está escalonada más de 13 mm (1/2 pulgada), calificar como severidad alta independientemente de la condición de la grieta.

Spalling de Juntas Longitudinales y Transversales — FHWA LTPP:

Para spalling de grietas como indicador de severidad en el sistema FHWA: tanto para grietas longitudinales como transversales, spalling de menos de 75 mm de ancho indica severidad moderada, mientras que spalling de 75 mm o más ancho indica severidad alta.

La escala de calificación PASER de la FAA (de AC 150/5320-17A, Apéndice B), utilizada para evaluación visual simplificada en aeropuertos de aviación general, también refleja la condición de spalling:

Normas de la OACI y Marco Regulatorio

La OACI establece el marco internacional para el mantenimiento e inspección de pavimentos de aeródromos, dentro del cual se integra la gestión del spalling.

Documento OACI 9137 — Manual de Servicios Aeroportuarios es la referencia técnica principal de la OACI para el mantenimiento aeroportuario. La Parte 9 (Prácticas de Mantenimiento Aeroportuario), Primera Edición 1984, cubre el mantenimiento de pavimentos en el Capítulo 4, incluyendo reparación de pavimentos de concreto de cemento Portland, mantenimiento de juntas, reparación de grietas, reparación de daños en bordes y reparación de esquinas. El manual clasifica las actividades de mantenimiento en inspección, servicio/revisión y reparación, y enfatiza que el mantenimiento preventivo es de la más alta importancia para extender la vida útil del pavimento y mantener la seguridad. El Capítulo 4.3 aborda específicamente la reparación de daños en bordes de pavimento — directamente aplicable al spalling en bordes y esquinas de losas. La Parte 2 (Condiciones de la Superficie del Pavimento) cubre la medición de fricción y la evaluación de la condición de la superficie, relevante cuando el spalling crea irregularidades superficiales que afectan las características de fricción.

Anexo 14 de la OACI — Aeródromos, Volumen 1 (Diseño y Operaciones de Aeródromos) es la norma internacional principal para la certificación y operación de aeródromos. Si bien no define el spalling como un término específico, establece los requisitos generales que hacen que la gestión del spalling sea obligatoria para todos los aeródromos certificados:

El Anexo requiere que las superficies del área de movimiento — pistas, calles de rodaje y plataformas — se mantengan en una condición adecuada para las operaciones de aeronaves y libres de piedras sueltas, escombros y otros objetos que puedan causar daños a las aeronaves o motores. Exige que el operador del aeródromo garantice que el área de movimiento se mantenga libre de objetos extraños (DOP). Requiere características de fricción adecuadas en la pista, que pueden verse comprometidas cuando el spalling crea irregularidades superficiales o impedimentos de drenaje. Exige inspecciones regulares del aeródromo para detectar y abordar defectos en desarrollo. Para el iluminación empotrada en pavimento, el Anexo 14 requiere que las luminarias mantengan su integridad estructural — el spalling alrededor de las bases de luz empotradas es una preocupación específica abordada en la guía de mantenimiento.

Documento OACI 9157 — Manual de Diseño de Aeródromos, Parte 3 (Pavimentos) es la norma de diseño para pavimentos de aeródromos, estableciendo los requisitos estructurales y de materiales que, cuando se cumplen, minimizan el riesgo de spalling prematuro.

Sistema PCN/PCR: La OACI respalda el Número de Clasificación de Pavimento (PCN) y, más recientemente, el sistema de Clasificación de Condición de Pavimento (PCR) para la notificación de resistencia del pavimento. El spalling significativo y el deterioro de juntas reducen la integridad estructural del pavimento y afectan directamente las clasificaciones PCN/PCR. El spalling severo puede requerir la degradación del PCN/PCR, restringiendo los tipos de aeronaves autorizadas a utilizar la pista. En casos extremos, puede resultar la prohibición completa de operaciones de vuelo hasta que se completen las reparaciones.

Circular de Asesoramiento FAA AC 150/5380-6C (Directrices y Procedimientos para el Mantenimiento de Pavimentos Aeroportuarios, octubre de 2014) es el documento principal de la FAA para el mantenimiento de pavimentos aeroportuarios. Identifica el spalling como un tipo de deterioro reconocido en pavimentos rígidos (PCC), clasifica el spalling de juntas y el spalling de esquinas como tipos de deterioro distintos, y proporciona procedimientos detallados de reparación incluyendo el Apéndice A8 (Reparación de Spall de Juntas en Pavimento Rígido). La AC establece explícitamente: “La falta de realización de mantenimiento rutinario durante las etapas tempranas de deterioro eventualmente resultará en deterioros graves del pavimento que requieren reparaciones extensas que serán costosas en términos de dinero y tiempo de cierre.” También vincula el spalling directamente con DOP: “El mantenimiento y la reparación oportunos de los pavimentos son esenciales para mantener una capacidad de carga adecuada, buena calidad de rodadura necesaria para la operación segura de las aeronaves, buenas características de fricción en todas las condiciones climáticas, y minimizar el potencial de objetos extraños (DOP).”

FAA AC 150/5320-6G (Diseño y Evaluación de Pavimentos Aeroportuarios, junio de 2021) establece una vida útil de diseño estructural mínima de 20 años para pavimentos aeroportuarios, sujeta a mantenimiento regular. Especifica el espaciamiento de juntas para pavimentos PCC de aeródromos: juntas aserradas que crean losas cuadradas que van desde 15 ft hasta 25 ft (aproximadamente 4.5–7.5 m). El espaciamiento y la construcción adecuados de las juntas son fundamentales para prevenir el spalling.

Spalling y Objetos Extraños (DOP)

La relación entre el spalling y los Objetos Extraños (DOP) es directa y operativamente crítica. La FAA define DOP como “cualquier objeto, vivo o no, ubicado en un lugar inapropiado en el entorno aeroportuario que tenga la capacidad de lesionar al personal del aeropuerto o de la aerolínea y dañar las aeronaves.” El spalling es una de las principales fuentes relacionadas con el pavimento de DOP en las áreas de movimiento de los aeropuertos.

Cuando los fragmentos de concreto se desprenden de la superficie del pavimento en juntas, grietas o esquinas, se convierten inmediatamente en objetos sueltos en la pista o calle de rodaje. Los mecanismos de peligro son múltiples. Los fragmentos sueltos de concreto pueden ser ingeridos por motores a reacción, causando daños en los álabes del compresor, sobrepresión o apagado del motor — particularmente peligroso durante el despegue cuando los motores están a máxima potencia. Incluso fragmentos pequeños, impulsados por la estela del jet, la hélice o el flujo de escape, pueden golpear y dañar estructuras de aeronaves, parabrisas o personal. Los fragmentos de spall con bordes afilados pueden perforar o cortar neumáticos de aeronaves a alta velocidad, pudiendo causar pérdida de control direccional durante el despegue o la carrera de aterrizaje. Los neumáticos de aeronaves comerciales modernas operan a presiones de 100–200+ psi; una perforación de neumático a velocidad de despegue puede tener consecuencias catastróficas. Los fragmentos también pueden dañar equipos de apoyo en tierra y lesionar al personal del lado aire.

El sistema de clasificación de severidad PAVER/ASTM D5340 utiliza explícitamente el potencial DOP como el criterio principal para distinguir los niveles de severidad: severidad baja significa poco o ningún potencial DOP; severidad media significa cierto potencial DOP con material suelto presente; severidad alta significa alto potencial DOP o peligro de daño a neumáticos. Este vínculo directo entre la severidad del spalling y el riesgo DOP convierte al spalling en uno de los defectos de mayor prioridad en la gestión de pavimentos aeroportuarios.

El Anexo 14 de la OACI y el Doc 9137 Parte 9 requieren que los operadores aeroportuarios mantengan las pistas, calles de rodaje y plataformas libres de piedras sueltas y otros objetos, y que los pavimentos estén adecuadamente sellados y las juntas correctamente rellenadas para permitir un barrido eficaz sin formar una trampa para escombros. Todo el personal en el área de movimiento comparte la responsabilidad de identificar y eliminar DOP. La prevención de DOP debe incluirse en la formación de inducción y continua para todo el personal del lado aire, y los DOP deben ser un tema permanente en las reuniones del comité de seguridad del aeródromo.

La FAA aborda la tecnología de detección de DOP en AC 150/5220-24 (Equipos de Detección de Objetos Extraños (DOP) en Aeropuertos), que describe sistemas de radar estacionarios y otras tecnologías de detección automatizadas. El barrido regular de pistas — abordado en OACI Doc 9137 Parte 9, Capítulo 4.5 — es un requisito de mantenimiento que se vuelve más crítico cuando hay spalling presente, ya que los fragmentos descascarados deben retirarse del área de movimiento rápidamente.

Métodos de Reparación

La reparación del spalling se rige por la profundidad, extensión, causa y ubicación del defecto. Se debe aplicar un marco de decisión antes de seleccionar un método de reparación.

Parcheo de Profundidad Parcial es el método de reparación principal para spalling confinado a la porción superior de la losa — típicamente el tercio superior a la mitad del espesor de la losa. Es apropiado para spalling de juntas, spalling de esquinas y spalling superficial que no implique compromiso estructural de la losa. El procedimiento estándar, según FAA AC 150/5380-6C Apéndice A8, directrices de ACPA y el Manual de Reparación de Deterioros de Pavimentos Aeroportuarios de FDOT, implica:

Realizar cortes verticales con sierra a una profundidad mínima de 50 mm (2 pulgadas), extendiéndose 75 mm (3 pulgadas) más allá de los límites del área de reparación. El área de reparación debe ser rectangular. Se debe eliminar todo el concreto insano y al menos 12 mm (1/2 pulgada) de concreto visualmente sano para garantizar una adherencia adecuada. El área de reparación se limpia con agua a alta presión y se deja secar. Se forma un nuevo depósito de sellador de juntas entre el área de reparación y la losa adyacente. El material de parche se coloca, se termina para igualar la textura del pavimento adyacente, y se cura según la recomendación del fabricante. Luego se coloca el sellador de juntas, y se excluye el tráfico hasta que el material haya fraguado.

Dimensiones mínimas del parche según ACPA: longitud mínima 300 mm (12 pulgadas), ancho mínimo 100 mm (4 pulgadas). Los parches deben extenderse 75–100 mm (3–4 pulgadas) más allá de las marcas de delaminación o spalls visibles. Si dos parches estarán a menos de 600 mm (2 ft) de distancia, deben combinarse en un parche más grande. Si hay más de dos spalls presentes a lo largo de una junta transversal, se debe reparar toda la longitud de la junta.

Spalls más pequeños de 50 mm × 150 mm no afectan la calidad de rodadura y no requieren reparación de profundidad parcial — pueden rellenarse con sellador de juntas.

La reparación de profundidad parcial no es apropiada cuando: el spalling se extiende a través de más de la mitad del espesor de la losa; la causa es D-cracking, ASR o corrosión de barras pasadoras (a menos que se elimine todo el metal); el spall expone acero de refuerzo o dispositivos de transferencia de carga que no pueden eliminarse por completo; o la losa muestra agrietamiento por fatiga sustancial que indica deterioro estructural general.

Materiales de Reparación para Parcheo de Profundidad Parcial varían según los requisitos de la aplicación:

Sellado de Juntas es la intervención preventiva principal para el spalling en etapa temprana y es esencial para prevenir spalling futuro. El procedimiento implica limpiar las juntas con aire caliente a presión, fresar las juntas al ancho y profundidad requeridos si es necesario, asegurar caras de junta limpias y secas, instalar cordón de respaldo, aplicar sellador uniformemente desde el fondo hasta la parte superior de la junta, y mantener la superficie del sellador 3–6 mm (1/8–1/4 pulgada) por debajo de la superficie del pavimento existente. El sellado adecuado de juntas previene la infiltración de agua y la acumulación de materiales incompresibles — los dos impulsores principales del spalling de juntas.

Reparación de Profundidad Total se requiere cuando el spalling está asociado con deterioro estructural, D-cracking, ASR, corrosión profunda de dispositivos de transferencia de carga, o cuando la reparación de profundidad parcial es insuficiente. El procedimiento implica cortes de profundidad total con sierra al menos 600 mm (2 ft) más allá de los límites de reparación, extracción completa de la sección de losa, restauración de la subrasante o base si es necesario, instalación de barras de amarre deformadas y barras pasadoras para restaurar la transferencia de carga, y colocación de concreto nuevo. La reparación de profundidad total es significativamente más disruptiva y costosa que la reparación de profundidad parcial, lo que subraya la importancia de la detección e intervención tempranas.

Reemplazo Completo de Losa se utiliza cuando múltiples grietas con spalling, deterioro extenso de la losa, o D-cracking en toda la losa hacen que el parcheo parcial o de profundidad total sea antieconómico en comparación con el reemplazo.

Secuenciación en Proyectos de Rehabilitación de Pavimentos de Concreto (CPR): La secuencia estándar es: reparación de profundidad parcial → reparación de profundidad total → rectificado con diamante → resellado de juntas. Esta secuencia garantiza que las reparaciones estructurales se completen antes del acabado superficial, y que el resellado de juntas sea el paso final para proteger el pavimento restaurado.

Impacto en las Operaciones de Aeronaves y la Integridad Estructural

El spalling afecta las operaciones de aeronaves a través de varios mecanismos directos y progresivos.

Peligros Directos para la Seguridad incluyen daños a neumáticos por fragmentos de bordes afilados, ingestión de DOP por motores a reacción, daños a la estructura de la aeronave por fragmentos propulsados, y reducción de la calidad de rodadura durante las operaciones en tierra. Las operaciones en tierra a alta velocidad amplifican el impacto de las irregularidades superficiales: a velocidades de despegue, incluso pequeños escalones o huecos transmiten cargas de choque significativas al tren de aterrizaje. El spalling de alta severidad está explícitamente definido como un “peligro de daño a neumáticos” según ASTM D5340 — la categoría más urgente de la norma.

Efectos sobre la Fricción y el Drenaje: Si bien el spalling en sí mismo no reduce directamente los coeficientes de fricción, el deterioro asociado de la junta y la irregularidad superficial pueden afectar los patrones de drenaje y crear áreas localizadas de baja resistencia al deslizamiento. La acumulación de agua en áreas descascaradas contribuye al riesgo de hidroplaneo en condiciones húmedas. El spalling alrededor de la iluminación empotrada de la pista puede comprometer tanto la integridad estructural de la luminaria como el drenaje del nicho de la luz.

Degradación Estructural Progresiva: El spalling en las juntas expone el interior de la junta a una infiltración de agua acelerada, lo que lleva a debilitamiento de la subrasante, bombeo (eyección de material de subrasante bajo el tráfico), formación de vacíos debajo de la losa y, finalmente, agrietamiento por fatiga relacionado con la carga y falla estructural. La transferencia de carga comprometida en juntas descascaradas conduce a deflexión diferencial entre losas adyacentes — una condición llamada escalonamiento (faulting) — que acelera el agrietamiento por fatiga y el mayor deterioro de la junta. Los spalls de baja severidad no reparados empeoran progresivamente: los datos de FHWA LTPP muestran consistentemente que los spalls de baja severidad no reparados se convierten en condiciones de severidad media y alta dentro de 3–7 años en climas con ciclos significativos de congelación-descongelación.

Consecuencias Operativas y Económicas: El reemplazo no programado de componentes de aeronaves dañados por DOP generado por spalling resulta en costos directos significativos para los operadores de aeronaves. Las inspecciones de motores provocadas por sospecha de ingestión de DOP requieren la puesta en tierra de la aeronave. Los cierres de pistas para reparaciones mayores de spalling interrumpen las operaciones aeroportuarias, reducen la capacidad e imponen costos a las aerolíneas y pasajeros. La guía de la FAA es inequívoca: el mantenimiento preventivo temprano es drásticamente más rentable que la reparación diferida. Un pavimento con un PCI de 70 típicamente puede rehabilitarse por una fracción del costo del mismo pavimento cuando se permite que se deteriore a un PCI de 40.

Restricciones Operativas de Pista: El spalling severo o generalizado puede requerir el cierre de la pista, restricciones temporales de velocidad para operaciones en tierra, o la degradación de la licencia de la pista según la clasificación de Código OACI. En casos extremos — particularmente donde las explosiones (blowups) son inminentes o han ocurrido — se requiere el cierre inmediato del pavimento. Las explosiones, la consecuencia más severa de la falla por compresión de juntas impulsada por la misma infiltración incompresible que causa el spalling, siempre requieren cierre inmediato y reparación de emergencia.

Diagnóstico Diferencial: Distinguir el Spalling de Defectos Similares

La identificación precisa del spalling — en oposición a defectos visualmente similares — es esencial para una correcta puntuación PCI y selección de reparación.

Referencia de Especificaciones Técnicas Clave

La siguiente tabla resume los parámetros técnicos más importantes para la evaluación y reparación de spalling en las principales normas aplicables: