Historia del uso de asfalto

La historia del uso de asfalto, se remonta a hace miles de años. Los primeros usos del “asfalto”, se localizan en la impermeabilización de embalses y tanques de agua.

Existen indicios de carreteras 4000 años a. de C. en Iraq. En Babilonia (600 a. de C.), se localizan vías pavimentadas a base de bloques de terracota unidos por asfalto natural (Francisco Rama Labrador, revista «Cimbra«).

Otro antecedente muy destacado, fue la construcción de vías de acceso para la ejecución de las pirámides en Egipto. Estos caminos, además de ser resistentes, debían de tener una superficie lo suficientemente lisa, que permitieran el desplazamiento de las pesadas cargas que había que transportar.

Todas estas vías de acceso, estaban basadas, fundamentalmente, en el uso de amalgamas de piedra con arena y otros materiales, y de algunas de ellas, todavía se conservan restos.

Mención destacada en numerosas publicaciones, merece la llamada “Ruta de la Seda”, tanto por su longitud, como por su duración (se estima en unos 1400 años la duración de esta vía). Por esta ruta realizó Marco Polo alguno de sus innumerables viajes.

Los romanos fueron los que construyeron, digamos que de una forma más técnica, sus carreteras, llamadas más comúnmente calzadas por el uso de la cal. La red de comunicaciones romana era muy amplia, se estima en más de 85.000 km. con el fin de poder comunicar las diferentes provincias del Imperio. Tenían un trazado rectilíneo, con escaso número de curvas, con lo cual necesitaban una profusa utilización de obras de fábrica para poder salvar los diferentes obstáculos que se iban presentando. Hoy en día siguen siendo objeto de estudio (y admiración), en la ingeniería moderna.

Con el paso de los siglos, y con funciones básicas de comunicación para el comercio y la guerra, se va extendiendo la pavimentación de los caminos.

Durante los siglos XV y XVI la pavimentación de los caminos se hace más extensiva, y son los franceses los primeros en realizar estudios más sistemáticos de la construcción de éstos, a ellos se debe el primer documento técnico, que data de 1.554.

Todos estos antecedentes adolecían de algo que hoy parece fundamental, el mantenimiento posterior de la vía, con lo cual, su existencia solía ser bastante corta.

En el siglo XVII, y también en Francia, tiene lugar la creacin de “L´École de Ponts et Chaussées”, la primera escuela de ingeniería del mundo, y lo que es más importante, se incluyen los primeros gastos de conservación en los Presupuestos Generales del Estado.

Es en este período cuando se empiezan a sentar las bases en la construcción “moderna” de los caminos/carreteras, se determinan secciones de firmes, basados, sobre todo, en la utilización de piedra en las diferentes capas.

En los siglos XVIII y XIX, aparecen en Gran Bretaña, las primeras técnicas que conciben el firme, como un todo continuo de áridos, de diferentes tamaños, con un comportamiento elástico.

Los primeros firmes que podríamos considerar como precursores de los actuales, fueron los de “Macadam”. La carga permitida, en este tipo de firmes, se estimaba en 158 N/mm. Se estima que, en la primera mitad del siglo XIX, había construidos en Gran Bretaña, alrededor de 2.500 Km., de carreteras con este tipo de material.

Hasta el final del siglo XIX, prácticamente la totalidad del asfalto que se utilizaba en los Estados Unidos, procedía de las fuentes naturales del Lago Trinidad. Sin embargo, a primeros del siglo XX,  la producción de asfalto ya refinado, había superado ya al del asfalto natural.

Las primeras patentes de asfalto datan de finales del siglo XIX y la primera planta asfáltica se abrió a principios del siglo XX en Reino Unido.

La popularización del uso de la bicicleta y la introducción, algo más tarde del automóvil, aumentó la necesidad de construir nuevas y mejores carreteras. En esta época (finales del siglo XIX), se empezaron a utilizar “alquitrán de hulla, alquitrán, y aceites, como aglomerantes de superficie en primer lugar, y como soportes de penetración en el firme de macadam en segundo lugar” (Revista de ingeniería «Cimbra»).

La escasa capacidad portante de la base de apoyo, hizo que, este tipo de firmes, no pudieran soportar el tráfico de camiones pesados durante el desarrollo de la Primera Guerra Mundial.

Es a partir de la finalización de esta contienda, cuando empieza a desarrollarse la industria de la fabricación en central de mezclas asfálticas. Sin embargo, no es sino, a partir de la Segunda Guerra Mundial, cuando se produce un gran desarrollo tecnológico de este tipo de materiales, debido, sobre todo, a la necesidad de pistas de aterrizaje militares.

Los movimientos migratorios de la población, y el crecimiento industrial, hicieron que la industria de la construcción de la carretera, adquiriera un enorme desarrollo tanto tecnológico como del propio negocio en sí. Se empezaron a utilizar equipos de compactación más potentes, y se produjo una enorme evolución de las plantas asfálticas.

En los años 70, debido a la crisis del petróleo, con el aumento del precio del betún, y unido a un creciente interés por la conservación del medio ambiente, todo ello obliga a las diferentes administraciones a modificar sus planes de infraestructuras, y a volver la vista a las técnicas de reciclado de firmes.

En Estados Unidos, las primeras experiencias se inician a primeros de los años 70. En la actualidad, las toneladas de asfalto reciclado están en el entorno de los 70 millones de toneladas. Estas técnicas llegaron a Europa a finales de esa década. Es en los países del norte de Europa, en dónde se están utilizando porcentajes más elevados en el momento actual.

Es en este punto en el que debemos detenernos un momento para analizar, de forma breve, las razones que justifican la utilización de material reciclado en los pavimentos.

            Podíamos hablar de tres razones/condicionantes principales:

• Condicionantes económicos: Este es un punto que podría resultar controvertido, según el país del que estemos hablando. Es cierto que el reciclado del asfalto, exige un primer trabajo de fresado en el pavimento antiguo. Con esto, de alguna forma, estamos añadiendo un costo al proceso de fabricación de la mezcla. No obstante en países como Noruega, las operaciones de fresado están sujetas a un concurso de adjudicación por parte de la autoridad competente, y la recogida de los asfaltos, es abonada a la empresa que efectúa el tratamiento posterior, con lo cual, en muchos casos, ocurre lo contrario, “estamos descontando un coste” al producto final.

Tengamos en cuenta además, que con el uso del reciclado, estamos produciendo un ahorro importante en el betún que tenemos que utilizar en la mezcla nueva.

Existe también, un coste añadido debido a las adaptaciones que hay que hacer a las plantas asfálticas, sobre todo cuando estamos hablando de porcentajes altos de RAP (Reclaimed Asphalt Pavement), término comúnmente aceptado cuando hablamos del reciclado), y el coste consecuencia del tratamiento en la planta del material procedente del reciclado.

Sin embargo, por el contrario, existen estudios que hablan de ahorros del 25% en el consumo de combustible por tonelada de mezcla asfáltica producida con RAP.

• Condicionantes medioambientales: En este apartado, debemos de tener en cuenta una teoría muy extendida en la construcción, y es “la teoría de las tres erres reducir, reutilizar y reciclar”.

Con el uso de los materiales reciclados estamos:

• • Reduciendo las emisiones de CO2 a las atmósfera, como consecuencia de la necesidad de un menor calentamiento de los áridos.
  • Favorecemos una menor utilización de betún, debido a la utilización del betún procedente del RAP.
  • Disminución de la utilización de materiales vírgenes (áridos). Estamos utilizando los áridos procedentes del RAP.
  • En muchos lugares, el acopio de los materiales procedentes de materiales usados, constituye un problema de importantes consecuencias, debido a la falta de espacio. Con su utilización, estamos liberando una gran cantidad de espacio, en muchos casos escaso, pensemos por ejemplo, en el uso del polvo de neumáticos en las mezclas bituminosas.

• Condicionantes técnicos: Cuando hablamos de reciclado en caliente, el aumento en la utilización del RAP, ha ido variando en función del avance de la técnica y como consecuencia, las modificaciones que hay que realizar en las plantas, para poder trabajar con RAP.

Hoy en día la técnica del reciclado, tanto en fría como en caliente, está muy desarrollada.

El uso del reciclado está condicionado, en muchas ocasiones, no tanto a la técnica como a la voluntad de las administraciones de permitir, cuando no incentivar, el uso del RAP en las mezclas bituminosas.

En muchos países, ya existe una legislación específica que regula el uso, cantidad de RAP, y condiciones que debe de cumplir, para su uso en carreteras. Como iremos desarrollando a lo largo del trabajo, depende del país que hablemos, la posibilidad de una mayor o menor utilización del RAP.

Autores:  Tania Rojo,  Freddy A. Moquete, Jesús Edgardo Vergel y Manuel Garea, alumnos del Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras