https://doi.org/10.37815/rte.v37n2.1309
ArtÃculos originales
Analysis of the wear of hot flexible pavements due to aging: Proposa=
l of
a methodology for a visual inspection
Andrés
Caillagua1
Juan Sozoranga1Â =
https://orcid.org/0009-0001-4038-93=
27, Paul León1 https://orcid.org/0000-0001-6808-83=
0X, Mónica Delgado-Yánez1 https://orcid.org/0000-0003-4753-73=
0X
=
1Uni=
versidad
andressDav2505@outlook.com,
jjsozoranga1998@outloo=
k.com,
pjleon@uce.edu.ec,
msdelgadoy@uce.edu.ecÂ
Enviado:Â Â Â Â=
  2025/04/12
Aceptado:Â Â Â Â Â Â 2025/06/30
Publicado:
    2025/12/15
Resumen
El deterioro de los pavimentos flexibles consti=
tuye
un proceso multifactorial, influenciado principalmente por el envejecimient=
o de
la mezcla asfáltica y su exposición prolongada a condiciones climáticas
adversas como amplitudes térmicas diarias de hasta 20 °C, radiación so=
lar,
precipitación intensa, etc. Estas variables aceleran la pérdida de las
propiedades mecánicas y reológicas del ligante asfáltico, lo que comprom=
ete
progresivamente el comportamiento estructural y funcional del pavimento a lo
largo de su vida útil.
Sumario: Introducción, =
Marco teórico, MetodologÃa, Resultados y Discusión, Conclusi=
ones. Como citar:<=
/span> Caillagua, A., Sozoranga,
J., León, P. & Delgado-Yánez, M. (2025). Análisis del desgaste =
de
pavimentos flexibles en caliente, por envejecimiento: Propuesta de una
metodologÃa para una inspección visual. Revista
Tecnológica - Espol, 37(2), 100-112. https://rte.espol.edu.ec/index.php/tecnologica/article/view/1309=
El prese=
nte
estudio tiene como objetivo desarrollar una metodologÃa sistemática de
inspección visual cualitativa, orientada a la evaluación del estado super=
ficial
de pavimentos flexibles, con un enfoque particular en los efectos del
envejecimiento del material. Esta metodologÃa busca establecer una herrami=
enta
técnica que facilite la identificación oportuna y precisa de patologÃas
superficiales, permitiendo su clasificación según el tipo y nivel de seve=
ridad,
y sirviendo como insumo para la toma de decisiones en programas de conserva=
ción
vial. Además, se fundamenta en la inspección visual directa de tramos de
pavimento con distintos grados de envejecimiento, documentando los tipos de
deterioro observables —como fisuración, desprendimiento, exudación, def=
ormaciones
plásticas, entre otros— y evaluando cada manifestación en función de su
tipologÃa (según normas como ASTM D6433 o el PCI - P=
avement
Condition Index) y =
su
severidad (baja, media, alta).
Los hallazgos de este estudio plantean que la
inspección visual constituye una herramienta eficaz para la detección tem=
prana
de fallas en pavimentos flexibles. Su implementación permite optimizar los
recursos destinados al mantenimiento de la infraestructura vial, promoviendo
estrategias de intervención más eficientes y costo-efectivas.
=
Pa=
labras
clave: =
Pavimento flex=
ible,
degradación, hormigón asfáltico, mezcla asfáltica.
Abstract
The deterioration of flexible
pavements is a multifactorial process, mainly influenced by the aging of the
asphalt mixture and its prolonged exposure to adverse weather conditions su=
ch
as daily temperature ranges of up to 20°C, solar radiation, heavy rainfall,
etc. These variables accelerate the loss of the mechanical and rheological
properties of the asphalt binder, which progressively compromises the
structural and functional performance of the pavement throughout its service
life.
The objective of this study is=
to
develop a systematic qualitative visual inspection methodology for assessing
the surface condition of flexible pavements, with a particular focus on the
effects of aging of the material. This methodology seeks to establish a
technical tool that facilitates the timely and accurate identification of
surface pathologies, allowing their classification according to type and le=
vel
of severity, and serving as input for decision-making in road maintenance
programs.
It methodology is based on the
direct visual inspection of pavement sections with different degrees of agi=
ng,
documenting the types of observable deterioration—such as cracking, ravel=
ing,
bleeding, plastic deformation, among others—and evaluating each manifesta=
tion
according to its type (according to standards such as ASTM D6433 or the PCI=
-
Pavement Condition Index) and its severity (low, medium, high).
The findings of this study sug=
gest
that visual inspection is an effective tool for the early detection of fail=
ures
in flexible pavements. Its implementation allows for the optimization of
resources allocated to road infrastructure maintenance, promoting more
efficient and cost-effective intervention strategies.
Introducción
El deterioro del asfalto es uno de =
los
problemas más comunes en infraestructuras viales
Según el Ministerio de Transporte = y Obras Públicas (MOP-001-F 2002), en Ecuador se presenta una creciente problemát= ica a raÃz de la falta de mantenimiento e inversión vial, dando como resultado infraestructura con gran cantidad de fallas en la carpeta asfáltica; ademÃ= ¡s, el crecimiento del parque automotor y la falta de mantenimiento de las vÃas h= an generado que estas infraestructuras se hayan deteriorado, a tal punto de necesitar una reconstrucción del paquete estructural (Instituto Nacional de EstadÃstica y Censos [INEC], 2024).
Con el propósito de realizar un an= álisis preliminar del desgaste de la carpeta de rodadura se presenta el envejecimi= ento de mezclas asfálticas, procedimiento establecido como un método de prueba= que simula el paso del tiempo en una carpeta de hormigón asfáltico (AASHTO, <= span class=3DSpellE>n.d.). Cabe recalcar que este método de prueba es ap= licable para muestras de hormigón asfáltico en caliente (HMA), por lo que el aná= lisis visual únicamente se centrará en este tipo de pavimento, coincidiendo que= es el más utilizado en la construcción de la red vial a nivel nacional.<= /p>
Deterioros en pavimentos flexibles
Los det=
erioros en
pavimentos de hormigón asfáltico se deben principalmente al alto flujo
vehicular y a la falta de estrategias de mantenimiento vial. La fatiga
estructural provocada por el tránsito de vehÃculos pesados genera un desg=
aste
significativamente mayor en comparación con el transporte liviano
El proceso de inspección en pavime=
ntos
implica observar detalladamente su superficie para detectar daños visibles=
como
fisuras, huecos, hundimientos, y otras irregularidades. Los daños se clasi=
fican
en diferentes niveles de severidad (leve, moderado, severo) para establecer=
la
prioridad de las acciones de mantenimiento (
 Para la evaluación del nivel de servic=
io de
una carpeta de rodadura de hormigón asfáltico, se emplea el Ãndice de Condición del Pavimento (PC=
I, por
sus siglas en inglés). Este Ãndice se determina en función de la
presencia y severidad de 19 tipos de fallas estructurales y funcionales,
permitiendo clasificar el estado de la vÃa de acuerdo con los valores obte=
nidos
(ASTM, n.d.; Carbajal, 2019; Llopis et al., 202=
0). La
interpretación del PCI se realiza con base en rangos establecidos, tal com=
o se
detalla en la , aquà se muestra la categorizaci=
ón del
estado de la superficie. Un valor inferior en el rango de 0 a 10 indica un estado crÃtico=
de
falla, mientras que un valor superior, entre 86 y 100, corresponde a una superficie en condiciones óptimas=
o
excelentes.
Rangos de Clasificación del PCI<= /span>
|
Rango PCI % |
Color |
Estado |
|
0 – 10 |
|
Falla |
|
11 - 25 |
|
Muy Malo |
|
26 - 40 |
|
Malo |
|
41 - 55 |
|
Regular |
|
56 - 70 |
|
Bueno |
|
71 - 85 |
|
Muy Bueno |
|
86 - 100 |
|
Excelente |
Nota:
Los
datos fueron tomados de
En la Figura 1 se puede observar la curva de deterioro del pavimento, la que indica el estado= de la vÃa en función de los años de servicio, se identifica un punto crucia= l a partil del cual, de no existir un mantenimiento adecuado se alcanza un punt= o de no retorno que conduce al fallo de la estructura del pavimento; sin embargo= , de existir un mantenimiento puntual se permitirá la conservación de la carpe= ta asfáltica favoreciendo a que su funcionamiento alcance los 20 años de vida útil, periodo a partir del cual comúnmente se diseña una estructura de pavimento flexible. La Fase A = hace referencia al proceso de construcción de la estructura del pavimento, mien= tras que la Fase B al deterioro= lento y poco visible, la Fase C evidencia un deterioro acelerado y quiebre de la carpeta asfáltica; finalm= ente, la Fase D refleja la destrucción total, siendo este el punto de no retorno para la estructura, lo que indica= el remplazo total de la estructura del pavimento.
Figura =
1=
Curva de deterioros
Nota: Autores, 2025 modificado de
Marco teórico
Mezcla Asfáltica en Caliente
=
La mezcla
asfáltica en caliente (HMA) es un tipo de mezcla utilizada en la construcc=
ión y
mantenimiento de carreteras compuesta por agregados (grueso, intermedio y f=
ino)
y ligante asfáltico, que se combinan a altas temperaturas, generalmente en=
tre
150°C y 180°C, dependiendo del grado de viscosidad del asfalto utilizado<=
b>. Durante
su proceso de fabricación, los componentes se calientan y se juntan en una
planta de asfalto de forma homogénea. Esta se utiliza principalmente en la
pavimentación de carreteras, calles y otras infraestructuras viales debido=
a su
durabilidad, resistencia a cargas de tráfico y capacidad para soportar
condiciones climáticas extremas (Padilla, 2004).
=
=
Durante la
elaboración de una mezcla asfáltica, las proporciones de los materiales
utilizados para su producción determinan las propiedades fÃsicas y el des=
empeño
que podrán presentar al momento de ser puestas en obra (Asphalt
Institute, 2015).
=
Elaboración de especÃmenes de mezcla= asfáltica en caliente
Para la
elaboración de especÃmenes de mezcla asfáltica en caliente (HMA) se empl=
ea el
método Marshall, uno de los más utilizados.
Este mÃ=
©todo
permite encontrar la dosificación óptima para una mezcla asfáltica,
estableciendo los porcentajes tanto de agregados minerales y de ligante
bituminoso que garanticen caracterÃsticas adecuadas para el hormigón asfÃ=
¡ltico
en caliente. Entre los parámetros evaluados en este diseño se encuentra la
relación entre vacÃos-densidad de la mezcla y estabilidad-flujo en especÃ=
menes
compactados, los cuales se encuentran normalizados en probetas de 2.5 pulga=
das
de espesor por 4 pulgadas de diámetro (Asphalt=
Institute, 2015).
Para la=
selección
de la proporción de agregados minerales se deberá tener en consideración=
la
granulometrÃa deseada para la mezcla al igual que el comportamiento que se
pretende obtener, por lo cual se deberá seleccionar la faja granulométrica
adecuada para el diseño establecido en la MOP-001-F 2002 sección 405.5.02=
y, de
igual manera, los requisitos para el ligante asfáltico que se establecen e=
n la
sección 810.2.02 (Ministerio de Transporte y Obras Públicas, 2002).
Para la
elaboración de especÃmenes de hormigón asfáltico en caliente el Ministe=
rio de
Transporte y Obras Públicas en la sección 405.5.04 establece los criterio=
s de
diseño Marshall dependiendo del tipo de tráfico al cual va a ser destinad=
o el
diseño de la mezcla asfáltica (Ministerio de Transporte y Obras Públicas=
, 2002).
Caracterización de la mezcla Asfálti= ca
Densidad
Se define como el peso unitario de = un volumen especÃfico de la mezcla asfáltica (Praba, et al., 2020). Es una caracterÃstic= a muy importante debido a que es esencial tener una alta densidad en el pavimento terminado para obtener un rendimiento duradero (Asphal= t Institute, 2015).
La densidad de la mezcla compactada= que se obtiene en laboratorio sirve como guÃa para determinar si la densidad del pavimento, cuando sea colocado en obra, es adecuada o no (G. Cárdenas, 201= 4).
Las Especificaciones Generales para=
la
Construcción de Caminos y Puentes y las especificaciones MOP-001-F-2002
establecen que usualmente un porcentaje de la densidad del pavimento sea
determinado en el laboratorio, ya que dicha densidad en campo no se logra
obtener en su totalidad debido a los métodos de compactación y la tempera=
tura
de la mezcla asfáltica
Porcentaje de vacÃos de aire
Los vacÃos de aire son espacios pe= queños que están presentes entre los agregados revestidos en la mezcla asfáltica= . Es necesario que todas las mezclas contengan cierto porcentaje de vacÃos para permitir la compactación bajo el tráfico, y proporcionar espacios donde p= ueda fluir el asfalto durante el proceso de compactación. El porcentaje permiti= do de vacÃos para carpetas asfálticas varÃa entre 3 y 5 porciento (Ministerio = de Transporte y Obras Públicas, 2002).
VacÃos de agregado mineral V.M.= A
Los vacÃos en el agregado mineral = (VMA) son los espacios de aire que existen entre las partÃculas de agregado en una m= ezcla asfáltica compactada incluyendo aquellos que están llenos de asfalto. El = VMA representa el espacio disponible para acomodar el volumen efectivo de asfal= to y los vacÃos de aire óptimos para la mezcla, cuando mayor sea el VMA mayor espacio existirá disponible para las pelÃculas de asfalto (Asphalt Institute, 2015).
VacÃos llenos de asfalto V.F.A<= /span>
Los vacÃos llenos de asfalto corre= sponden a la porción del volumen de vacÃos entre las partÃculas de agregados que e= stán ocupados por el porcentaje de asfalto efectivo de la mezcla asfáltica (G. Cárdenas, 2014).
Contenido de Asfalto
Es el porcentaje de asfalto que se incorpora en la mezcla, parte de este será absorbido por el agregado y el = resto formará una pelÃcula que rodea las partÃculas, al primero se le denomina asfalto absorbido y al segundo asfalto efectivo. El óptimo contenido de as= falto de la mezcla asfáltica está en función de la granulometrÃa y el porcent= aje de absorción del material. Mezclas con alto porcentaje de filler requerirán más asfalto y mezclas porosas se necesitarán menor porcentaje= (Asphalt Institute, 2015).=
Estabilidad
Es la capacidad de la mezcla asfál= tica de soportar las deformaciones y desplazamientos cuando son sometidas a las car= gas vehiculares de tránsito (Garnica et al., n.d.)= .
La estabilidad Marshall de una mezc= la asfáltica compactada es la carga máxima expresada en kilogramos o libras = que resiste una briqueta de 6.35 cm y un diámetro de 10.16 cm cuando es someti= da a la prensa Marshall a una temperatura de 60°C después de pasar por el bañ= o marÃa durante 30 minutos y aplicando una carga normal a la briqueta a una velocid= ad de 5.08 cm/min (Garnica et al., 2004).
Flujo
Flujo Marshall es la deformación t= otal expresada en mm o pulgadas que experimenta la probeta desde el comienzo de = la aplicación de la carga en el ensayo de estabilidad, hasta el instante de producirse la falla (Garnica et al., 2004).
Si los valores de fluencia que se o= btienen en briquetas de mezclas asfálticas son bajos se considera una mezcla rÃgi= da para ser colocada en obra; por el contrario, si el valor de fluencia es ele= vado la mezcla se considera excesivamente plástica, por lo que tiende a deforma= rse rápidamente cuando es sometida a cargas vehiculares de tránsito (G. Cárd= enas, 2014).
Envejecimiento de mezcla asfáltica
El proceso de envejecimiento pretende simular el transcurso del tiempo en una estructura de pavimento, para lo cual se estableció la norma AASHTO R 30. = Esta normativa estipula que mediante la incorporación= de calor adicional en el proceso de fabricación de hormigón asfáltico se ge= nera el envejecimiento del material, simulando el paso del tiempo a corto y largo plazo.
Norma utilizada para el proceso de envejecimiento AASHTO R 30
La norma AASHTO R 30 proporciona el procedimiento para simular el envejecimiento de mezclas asfálticas en cali= ente a corto y largo plazo mediante el acondicionamiento a temperaturas controla= das con el uso de un horno de tiro forzado (AASHTO, n.d.).
Este procedimiento, para el acondicionamiento de mezclas asfálticas sueltas, se lo aplica para un envejecimiento a corto plazo debido a que la temperatura a la cual es somet= ida la mezcla asfáltica es elevada, por lo que si se implementara en briquetas= estas se desintegrarÃan durante el tiempo que dura el acondicionamiento (Guerrer= o et al., n.d.-a; Montero & Recasens, 2015). Por= otra parte, el acondicionamiento a largo plazo es implementado en briquetas de mezcla asfáltica, ya que la temperatura utilizada es insuficiente para per= mitir la desintegración pese a su exposición durante un periodo prolongado.
Durante todo el proceso de envejeci= miento es importante tener precaución con las tolerancias establecidas a fin de no producir ninguna alteración a los resultados del ensayo (Argüelles, 2005; Guerrero et al., n.d.-b; Parada et al., n.d.).
Efecto del envejecimiento en las propi= edades fisicoquÃmicas
Este método es irreversible, afect= a a la durabilidad del pavimento y evidencia daños tempranos. La principal causa = del envejecimiento del asfalto es la oxidación térmica, un procedimiento dond= e los componentes del ligante interactúan con el oxÃgeno bajo condiciones de el= evada temperatura. Este fenómeno se agudiza durante el proceso de producción, almacenaje, traslado, ubicación y compactación de las mezclas asfálticas= , y se complementa con la volatilización de elementos de menor peso y la reestructuración de su microorganismo (Baudilio et al., 2023).
Diversos factores del entorno, como= la temperatura, la humedad y la presencia de oxÃgeno, influyen en el proceso = de envejecimiento. En particular, la humedad puede originarse tanto en la atmósfera como en el interior de las estructuras, además, el pavimento asfáltico está estrechamente relacionado con este fenómeno. La capa de r= odadura de las estructuras es la más afectada visualmente, ya que está en contacto constante y directo con el oxÃgeno presente en el aire, lo que intensifica= el efecto oxidante (Villegas et al., 2024).
Ãndice de Condición del Pavimento (P= CI)
Los daños observados se documentan= y clasifican de acuerdo con su tipo y grado de severidad. Esto ayuda a identificar patrones de deterioro y a planificar de manera más eficiente l= as intervenciones necesarias. Se enfatiza la importancia de registrar de forma detallada los resultados de la inspección, lo que permitirá hacer un seguimiento adecuado y facilitar la planificación futura del mantenimiento= de pavimentos (Niola, 2015).
Dentro de los modelos de administra= ción vial existentes, el Ãndice de Condición del Pavimento (PCI) representa el método más integral para la valoración y puntuación imparcial de pavime= ntos flexibles o rÃgidos. La implementación de la metodologÃa es sencilla y no necesita de herramientas especializadas más allá de las que conforman el sistema de evaluación del PCI (Vásquez, 2002).
Asà también, el PCI es uno de los
indicadores que facilitan una valoración global del comportamiento del
pavimento, además, es uno de los que se utiliza para la revisión visual. =
Este
método de evaluación es uno de los más reconocidos a nivel global y sigue
siendo utilizado en ciertos paÃses, especialmente en los que carecen de
dispositivos para medir parámetros como deflexión, irregularidad superfic=
ial
(longitudinal y transversal) y fricción (González et al., 2019)
MetodologÃa
Elaboración de especÃmenes para ser = ensayados
Se aplicó la metodologÃa Marshall= para el diseño de mezclas asfálticas en función de la norma ASTM D 1559, en el c= ual se utilizarán materiales que cumplieron con las caracterÃsticas establecidas= en las Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes e= ntre las cuales están granulometrÃa, peso especÃfico aparente de los áridos = y peso especÃfico del asfalto (Ministerio de Transporte y Obras Públicas, 2002).= Una vez obtenida la curva granulométrica se procedió a elegir los porcentajes= de agregado grueso, intermedio, fino y el porcentaje de asfalto para la realización de= la mezcla asfáltica (Caillagua & Sozoranga, 2025). Se prepararon 15 muestras de mezcla asfáltica para el estudio.
Teniendo = en consideración los criterios de diseño Marshall presentados en la especifi= cación MOP-001-F-2002, en la que se establecen las condiciones de tráfico y las caracterÃsticas que debe cumplir la mezcla asfáltica, se debe contemplar que en la actualidad el mayor porte de la red vial nacional es diseñada para el tráfico de vehÃculos de carga, por lo = que se debe prever que la estructura podrÃa soportar este tipo de tránsito; pudi= endo no resistir y requerir intervenciones.
Envejecimiento de especÃmenes<= /p>
Este procedimiento puede realizarse= en dos fases, una a corto plazo (durante la producción y colocación de la mezcla= ) y a largo plazo (durante el tiempo de vida útil). Los especÃmenes elaborados = se acondicionan en el horno a una temperatura de 135°C a 4 horas para simular= un envejecimiento a corto tiempo (Garnica et al., 2004) y para simular un envejecimiento a largo plazo se acondiciona a una temperatura de 85°C dura= nte 5 dÃas (Agudelo & MartÃnez S, 2019).
Identificación de deterioros
Pese a
poseer una normativa que permite la identificación de deterioros para pavi=
mento
asfáltico, esta no es utilizada para la identificación de deterioros en
especÃmenes de prueba debido a que no se presenta la acción del tránsito
vehicular como variable de alteración en la integridad del pavimento (Loor,
2021). La principal variable para el estudio es la temperatura en la
elaboración de briquetas ya se simula un proceso de envejecimiento y permi=
te
reconocer deterioros presentes como fisuras, desprendimientos, oxidación,
perdida de adherencia y microfisuras.
Â
Asà mismo, se podrÃa establecer u= n rango de clasificación desde leve, moderado y severo, dependiendo de la presencia de cada tipo de deterioro. Los aspectos relevantes para la determinación de la severidad se verán influenciados por el efecto de los deterioros en la integridad de las briquetas de prueba.
Para definir un valor exacto, tanto= en las dimensiones de los deterioros como en su influencia dentro de las briquetas elaboradas, se ve la necesidad de la elaboración de estudios complementari= os centrados en el ensayo de briquetas envejecidas y en la recopilación de resultados medibles.
Análisis e interpretación
Mediant=
e la
evaluación cualitativa se identificaron las tendencias comunes de deterior=
os
presentes en los especÃmenes de prueba pertenecientes a la misma muestra de
mezcla asfáltica, debido a la aplicación del envejecimiento. Los resultad=
os
fueron relacionados con la temperatura y tiempo de exposición de las muest=
ras,
asà como con el tipo de asfalto utilizado para la elaboración de la mezcl=
a.
Para es=
tablecer
la relación entre los deterioros observados en campo y el nivel de severid=
ad
asociado, se utilizó una matriz de correlación que permitió vincular cad=
a tipo
de daño con su clasificación cualitativa (leve, moderado o severo), la qu=
e se
presenta en la Tabla 2.
Durante=
el
proceso de evaluación, se documentaron las condiciones del pavimento media=
nte
fichas de inspección, las que incluyeron evidencias fotográficas, ubicaci=
ón
georreferenciada y descripción detallada del daño. Cada observación fue
codificada y clasificada, según su naturaleza y magnitud, lo cual permitió
alimentar la matriz de correlación previamente diseñada.
Posteri=
ormente,
los datos recopilados fueron analizados para determinar tendencias y patron=
es
de envejecimiento, utilizando herramientas estadÃsticas básicas y sistema=
s de
información geográfica (SIG), cuando se disponga de cobertura espacial. E=
sta
correlación técnica facilitó la priorización de intervenciones y la tom=
a de
decisiones en programas de mantenimiento vial.
En la <=
/span>Figura 2 se puede observar el diagrama de =
flujo de
la metodologÃa propuesta para la inspección visual.
Flujograma sobre la metodologÃa
 Â=         Â
Figura =
2=
Flujograma sobre la metodologÃa =
Nota:
(Autores,
2025)
El envejecimiento de las mezclas asfálticas es un proceso crÃtico que impacta directamente la durabilidad y el rendimiento de las infraestructuras viales. Comprender los factores que influyen en este fenómeno, como la temperatura= , la humedad y la exposición al oxÃgeno, es fundamental para identificar las c= ausas de deterioro en pavimentos y desarrollar estrategias efectivas de mantenimi= ento y rehabilitación. Al aplicar este conocimiento en el diseño de mezclas asfálticas más resistentes, se puede optimizar la vida útil de las pavimentaciones, reduciendo costos a largo plazo y mejorando la seguridad y funcionalidad de las vÃas. AsÃ, el enfoque proactivo hacia el envejecimie= nto del asfalto no solo contribuye a la sostenibilidad de las infraestructuras, sino que también garantiza un mejor servicio a la comunidad.=
El envejecimiento es un fenómeno que altera las propiedades fÃsicas y quÃmi= cas simulando el paso del tiempo, entre los deterioros que pueden presentarse e= stán los siguientes:
- Grietas: Generadas debido= a la contracción, comúnmente presentan un patrón en forma de polÃgono y de m= anera uniforme tanto en tamaño como en su distribución. La pérdida de flexibil= idad del ligante produce una rigidez que disminuye las propiedades de la mezcla asfáltica frente a contracciones térmicas lo cual genera el agrietamiento= .
- Exudación: Este deterior= o se hace visible debido a una capa brillante que se genera en la superficie, oc= urre debido a que la viscosidad del asfalto aumenta, permitiendo que los aceites rebosen a la superficie.
- Desprendimiento de agrega= dos: Se genera debido a la pérdida de adherencia de los agregados con el ligante asfáltico, la oxidación permite al ligante volverse frágil, posibilitand= o el desprendimiento de partÃculas.
- Disminución de la flexib= ilidad: El envejecimiento reduce la capacidad de la mezcla asfáltica para recupera= r su configuración, produciendo gritas por fatiga.
- Cambio de color: El color= del pavimento puede cambiar a tonos grisáceos o marrones debido a la oxidació= n del ligante asfáltico y es un cambio directo que indica el envejecimiento del asfalto.
La metodologÃa propuesta para la inspección visual se basa en la observación directa de los pavimentos en distintos estados de envejecimiento; por tal motivo, es fundamental el desarrollo de investigaciones que complementen de manera más detallada y rigurosa indicadores que hagan posible establecer valores cuantitativos dentro del análisis planteado. La Tabla 1 expresa la clasificación visual de severidad de daños planteada, y la = Tabla 2 la clasificación de envejecimiento propuesto.
Tabla 2=
Clasificación visual de severidad de daños propuesta mediant= e el envejecimiento de mezcla asfáltica y briquetas
|
Tipo de Deterioro |
Descripción Técnica |
Criterio de Severidad - Leve |
Criterio de Severidad - Moderado |
Criterio de Severidad Severo |
|
Fisuras (Longitudinales, Transversales o en bloque)=
|
Grietas lineales o en patrón cuadriculado causadas por retracción
térmica, fatiga o deformaciones estructurales. |
Grietas cortas o poco visibles, sin desintegración ni perdida de
material. |
Grietas medianamente largas, posible inicio de desintegración. |
Grietas anchas y largas, con desintegración de material, posible
afectación estructural. |
|
Desprendimientos (Raveling) |
Pérdida progresiva del agregado superficial por envejecimiento del
ligante o tránsito. |
Pérdida ligera de agregado, textura aún perceptible. |
Exposición parcial del agregado grueso, textura superficial rugosa.<= o:p> |
Desgaste severo, pérdida funcional de la carpeta asfáltica. |
|
Oxidación del Asfalto |
Cambio de coloración por envejecimiento del ligante asfáltico, pér=
dida de
flexibilidad. |
Color marrón claro o grisáceo, sin grietas visibles. |
Color gris oscuro, con presencia de microgrietas superficiales. |
Superficie quebradiza, grietas asociadas, pérdida de cohesión entre=
los
agregados. |
|
Pérdida de Adherencia (Despegue) |
Separación entre capas o pérdida de vÃnculo entre mezcla asfáltic=
a y la
base o sub-base. |
Leve desprendimiento, sin alteraciones visibles |
Ãreas con degradación visible de agregado fino. |
Desprendimientos evidentes de agregados con ausencia de ligante. |
|
Microfisuras superfici=
ales |
Fisuración superficial en malla fina o telaraña, generalmente por
oxidación o tránsito repetitivo. |
Microfisuras
imperceptibles o muy ligeras, sin daño estructural |
Malla apenas entrelazada y perceptible, posible pérdida de capa
impermeable. |
Fisuración conectada, daño estructural evidente, posible evolución=
a piel
de cocodrilo. |
El proceso de
envejecimiento de una muestra de hormigón asfáltico permite evidenciar su
calidad y definir de manera temprana los inconvenientes que se presentarán
después de la operación de la infraestructura vial. Pese a que el proceso=
de
construcción es uno de los principales factores que influyen en su desempe=
ño
operativo, no se debe ignorar el mantenimiento y la conservación de la
infraestructura vial.
En Ecuador se evidencia un alto incremento de infraestructura vial q= ue presenta fallas debido a una inexistente o reducida polÃtica de mantenimie= nto y conservación. La operación de las vÃas se ve afectada debido a un défic= it en el control de tráfico, los usuarios no acatan las indicaciones de uso y no se respeta el tránsito para el que fue diseñada la vÃa (liviano y pesado).<= o:p>
El envejecimiento de mezclas asfálticas proporciona una herramienta=
de
análisis inicial que asemeja las caracterÃsticas que resultan del paso del
tiempo a la estructura de pavimento flexible. En este contexto, se puede
evidenciar como los diversos estudios realizados a mezclas asfálticas medi=
ante
el proceso de envejecimiento buscan reproducir dichas caracterÃsticas en
especÃmenes de prueba, para su posterior evaluación y análisis.
Los resultados
obtenidos permiten diseñar estrategias de mantenimiento más efectivas y
eficientes, prolongando la vida útil de las pavimentaciones y mejorando la
seguridad vial y el desempeño del tráfico. La investigación sobre el
envejecimiento de la mezcla asfáltica no solo impulsa la creación de mate=
riales
más duraderos, sino que también promueve una gestión vial más sostenibl=
e y
eficiente, contribuyendo al desarrollo de infraestructuras más resilientes=
y
económicas a largo plazo.
En cuanto a las
limitaciones, se encuentran la inexistencia de una herramienta que permita =
el
análisis de manera precisa de los desgastes producidos en los especÃmenes=
de
prueba. Este estudio se deberá llevar a cabo sin ninguna alteración o
destrucción de las briquetas, ya que es necesario una inspección visual. =
De
ninguna manera se debe afectar la integridad de las briquetas ante la neces=
idad
de una inspección de las propiedades que pueden presentarse en su interior=
.
Este artÃculo sugiere una base de estudio que deberá ser comprobada
mediante ensayos de laboratorio que garanticen su funcionalidad. Los result=
ados
obtenidos de estos ensayos podrÃan proporcionar una base sólida que permi=
ta un
estudio detallado de desgastes frecuentados en diversos especÃmenes, para =
asÃ
anticipar su aparición con medidas de mitigación.
La importancia =
de
este estudio radica en la necesidad de un análisis temprano de los posibles
inconvenientes que pueden presentarse en las estructuras de pavimento
asfáltico, debido a que la mayor parte de la infraestructura vial del paÃ=
s se
encuentran construidas empleando hormigón asfáltico.
Las muestras pa=
ra
el estudio deberán ser representativas de la mezcla, por otra parte, las
muestras elaboradas en laboratorio deberán asemejarse a las esperadas en c=
ampo.
Para cubrir un
análisis confiable de la vida útil de un pavimento flexible entre 10 y 20=
años,
se recomienda realizar al menos seis ensayos fundamentales: módulo resilie=
nte
(MR) para evaluar el comportamiento elástico de las capas; deflectometrÃa
(FWD o Benkelman Beam) para determinar la capac=
idad
estructural; resistencia mecánica del ligante mediante tracción indirecta=
(ITS)
o corte directo; caracterización del ligante asfáltico (ductilidad, penet=
ración
y envejecimiento RTFO/PAV); granulometrÃa y densidad in situ (por densÃme=
tro
nuclear o método del cono de arena); e inspección visual codificada (segÃ=
ºn PCI,
VIZIR u otra norma técnica). Estos ensayos deben realizarse al inicio del
periodo de análisis (año 0) y repetirse cada 2 a 3 años en vÃas de alto=
tráfico,
o bajo condiciones climáticas severas; y, cada 5 años en vÃas secundaria=
s, lo
que permite modelar el deterioro, recalibrar curvas de desempeño y planifi=
car
estrategias de mantenimiento preventivo o correctivo de manera técnica y
oportuna.
Reconocimient=
os
Los autores de=
claran
la contribución y participación equitativa de roles de autorÃa para esta
publicación.
Los autores de=
claran
que, en la elaboración del presente artÃculo, no se ha utilizado herramie=
ntas
de inteligencia artificial.
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