Así afectan las temperaturas extremas a las carreteras, desmontando el mito del huevo frito

Así afectan las temperaturas extremas a las carreteras, desmontando el mito del huevo frito
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Cuando pasamos por intensas olas de calor en España como en las últimas semanas, la frase “hace tanto calor, que se podría freír un huevo en el asfalto” es tan recurrente que incluso algún reportero intrépido ha tratado de llevar el experimento a la pantalla con dudosos resultados.

Dejando a un lado el debate sobre el arduo trabajo que puede suponer encontrar noticias en verano, ¿cuánto de mito y de verdad hay en esto?, y poniéndonos serios, la pregunta realmente importante es: ¿cómo afectan las temperaturas extremas al asfalto?

Partimos de la base de que cuando los termómetros superan los 40ºC, el asfalto puede rebasar incluso la barrera de los 60ºC (para los curiosos: la temperatura mínima para freír un huevo es de 70ºC, sacad vuestras propias conclusiones). Pero vayamos por partes.

Por qué nuestras carreteras no son de color negro

Carretera

Volviendo al tema principal, hay una razón fundamental detrás de que el pavimento retenga tanto el calor: su color. Cuanto más negro sea, más absorberá la radiación solar. Y con el paso de los vehículos, la fina película de betún que recubre el árido va desapareciendo, y con ello progresivamente desaparece el color negro.

El profesor Miguel Ángel del Val, catedrático en la Escuela de ingenieros de caminos, canales y puertos de la Universidad Politécnica de Madrid, publicó hace tiempo un estudio muy detallado que responde a la pregunta de por qué los pavimentos asfálticos de las carreteras españolas no son negros… o al menos, no son “tan negros” como cabría esperar.

Es una de las cosas que más llama la atención a los ingenieros de otros países cuando visitan España por primera vez y aunque hay algunas excepciones en nuestras carreteras, la realidad es que nuestros pavimentos asfálticos no son tan negros como en otros lugares.

Hemos de aclarar que, en términos coloquiales, los pavimentos asfálticos han sido denominados “negros”, mientras que los de hormigón, por oposición se han denominado “blancos”.

Por otro lado, ni los pavimentos de hormigón son absolutamente blancos (son más bien de un gris más o menos claro), ni los pavimentos asfálticos son verdaderamente negros, como ejemplifican perfectamente las carreteras españolas.

Según del Val, la tonalidad depende del tiempo transcurrido desde la entrada en servicio, de cómo se haya acabado la superficie y de cuál sea la textura conseguida, del contenido de cemento o de ligante asfáltico y, en grandísima medida, de la tonalidad de los áridos empleados: tanto en los pavimentos de hormigón como en los asfálticos el aspecto final resultará tanto menos oscuro cuanto menos oscuros sean los áridos.

En definitiva, si una mezcla asfáltica no tiene la dotación de ligante que debería llevar, no resultará suficientemente negra. Esa es la verdadera razón de que en España los pavimentos asfálticos de nuestras carreteras no sean verdaderamente negros y no otras como la gran cantidad de horas anuales de sol ni la intensidad de su radiación. Estos factores influyen en la menor durabilidad, pero mucho menos que el insuficiente contenido de ligante o betún.

Cómo afecta el calor extremo al asfalto

Ford2016 Potholes Lommel 08

Teniendo clara la fuente de calentamiento del asfalto y su relación con el color del mismo, ya podemos responder a la pregunta de cómo puede impactar una ola de calor extremo en la carretera: la respuesta es simple para lo complejo del proceso, con las temidas roderas.

Una de las causas de su aparición -aunque no la única-, es la elección de un betún inadecuado a la hora de fabricar el asfalto. Y es que el betún es un material que cambia su viscosidad con la temperatura y condiciona el comportamiento de la mezcla asfáltica: a mayor temperatura, más deformable.

¿Cómo se mide la temperatura límite a la cual el betún empieza a deformarse? Según explica el experto en la materia y director técnico y de desarrollo de negocio en Repsol, Francisco José Lucas Ochoa, para hacer esta medición se realiza un ensayo empírico que se denomina “ensayo de anillo y bola” cuyo resultado da el conocido como “punto de reblandecimiento del betún”.

Este ensayo como su propio nombre indica se hace con un anillo y una bola (2 de cada). La bola se pone sobre el anillo que lleva betún, y se va incrementando la temperatura al "baño maría". Cuando la bola desciende, se mide la temperatura.

En España, los límites a este valor, los encontramos en la normativa europea. Según la zona climática se usa un betún más duro o más blando. Así, en el norte será más blando (50/70) y en el sur, más duro (35/50).

Tabla Carreteras

Entonces, si la temperatura del asfalto supera el umbral de la temperatura de reblandecimiento, ¿por qué no se deforman las carreteras? La primera de las razones es que no sólo depende del betún, sino también depende del rozamiento interno de los áridos gruesos.

Aunque, hemos de tener en cuenta que el betún que lleva la carretera, ha sufrido ya un envejecimiento súbito cuando se ha fabricado la mezcla durante su calentamiento a unos 165ºC.

Cómo se fabrica el asfalto en España: la importancia del betún

Road

La fabricación del asfalto es un proceso complejo, que aquí simplificaremos al máximo. Lo primero es aclarar que cuando hablamos de asfalto, no hemos mezclar con términos como cemento y hormigón ni tampoco alquitrán, sino que nos referiremos solo a la fabricación de la mezcla bituminosa. El alquitrán es derivado del carbón y el betún derivado del petróleo.

Lucas Ochoa explica que la mezcla está constituida básicamente por 3 componentes: árido (en diferentes granulometrías), fíller (polvo con alta superficie específica) y betún (que liga a los anteriores). El betún solo es un 5% de la mezcla, pero marca su comportamiento mecánico.

Hay muchos tipos de mezclas, lo mismo que hay diferencia entre las plantas de fabricación. En este post, nos referimos a la mezcla estándar fabricada en planta "en caliente discontinua" (o en batch), que es la típica que se usa en España.

El árido es el que constituye el esqueleto mineral de la mezcla, y que resistirá los esfuerzos de compresión por rozamiento interno. Partimos de diferentes fracciones del árido separadas por tamaños en silos, que se llevan a las tolvas de recepción de la planta y se hace una primera dosificación volumétrica en frío.

Después, se calienta a unos 165ºC aprox (dependiendo de la viscosidad del betún) pasando por un dispositivo que llamamos Tromel, para asegurar una adecuada envuelta posterior con el betún y quitar humedad del árido, antes de la mezcla.

Tras esto, es el turno de añadir el fíller o polvo mineral, fundamental en el comportamiento de la mezcla por su alta superficie específica. La relación fíller/betún gobierna en gran medida la mezcla y la función del betún es aglomerar o unir el árido para que la mezcla sea cohesiva. Tiene que estar caliente para que envuelva todo el árido.

Para mezclar bien todos los materiales, como hablamos que se hace normalmente en una planta discontinua, las amasadas son de unas 3 t y el tiempo unos 40 segundos. Con la mezcla preparada y caliente, se puede ensilar en la misma planta (como la de los ejemplos) o ir directamente al camión bañera (8 amasadas por camión aprox) y de ahí a la carretera.

A modo de conclusión y como diría Ochoa, “si veis un huevo frito hacerse sobre el asfalto, no sufráis por la carretera”, aunque lo suyo es hacerlo en una sartén y con aceite, como mandan los cánones.

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