Análisis de daño por causa del envejecimiento y auscultación en estructuras de

pavimentos flexibles en las ciudades de Santa marta y Barranquilla entre los años

2012-2017.

Analysis of damage caused by aging and auscultation in flexible pavement structures

in the cities of Santa Marta and Barranquilla between 2012-2017.

Raúl Heberto Ospino Carbonell¹

Carlos Daniel Tinoco Bueno2

MSc David Andrés Crespo Tovar

Trabajo de grado para optar al título de Ingeniero Civil.

Facultad de Ingeniería.

Universidad Cooperativa de Colombia sede Santa Marta.

RESUMEN

El efecto del envejecimiento está relacionado a distintos tipos de patologías como son: La temperatura,

el efecto de los rayos ultravioleta, la humedad, la oxidación, los malos procesos constructivos que se llevan

a cabo in situ y las propiedades físico-químicas en las mezclas asfálticas. La investigación dará como

resultado las pautas para el diagnóstico del pavimento flexible y una estrategia de rehabilitación.

El presente análisis, está enfocado en el daño por causa del envejecimiento en las ciudades de Santa

Marta y Barranquilla. Con la intención de que en Santa Marta se realizará la auscultación de la calle 39

desde la carrera 34 hasta la carrera 42 (Cerca del parqueadero del C.C. Buenavista sector de Mamatoco),

donde se hará seguimiento a las patologías encontradas y se propondrá una solución llamada “inyecciones

neumáticas de mezclas asfálticas” que se ha implementado para el mantenimiento de este tipo de pavimentos

en la ciudad de Bogotá D.C.

Palabras Clave: Envejecimiento, Auscultación, Patologías, Homogenizar, inyecciones neumáticas.

ABSTRACT

The effect of aging is related to different types of pathologies such as: temperature, the effect of

ultraviolet rays, humidity, oxidation, the poor construction processes carried out in situ and the physico-

chemical properties of asphalt mixtures. The research will result in guidelines for the diagnosis of flexible

pavement and a rehabilitation strategy.

The present analysis focuses on the damage caused by aging in the cities of Santa Marta and Barranquilla.

With the intention that in Santa Marta the auscultation of the 39th Street will take place from the 34th race

to the 42nd race (Near of the parking lot the C.C. Buenavista sector of Mamatoco), where the pathologies

found will be followed up and a solution called “pneumatic injections of asphalt mixtures” that have been

implemented for the maintenance of this type of pavement in the city of Bogota D.C.

Keywords: Ageing, Auscultation, Pathologies, Homogenizing, pneumatic injections.

1. INTRODUCCIÓN

El pavimento es un tipo de estructura que

permite la movilización y transporte de carga,

permitiendo la interconexión entre diferentes

ciudades, regiones o países. Estas estructuras

están diseñadas principalmente para permitir

un tránsito de vehículos seguros, cómodo,

resistente y durante periodos largos de vida

útil. Estos pavimentos se subdividen en

rígidos y flexibles, siendo los últimos los más

mencionados a la hora de estudios o análisis

de comportamiento. La vida útil de un

pavimento flexible oscila alrededor de los 20

años.

Sin embargo, dentro de su vida útil la capa

de rodadura no está exenta de daños o

patologías. Esta, sufre de una serie de

deterioro que se atribuyen la mayoría de

veces a los elementos que componen la

mezcla asfáltica de la capa, por lo tanto, es la

primera que recibe los esfuerzos y se encarga

de transmitir a las demás capas. “El

pavimento flexible debe proporcionar una

superficie de rodamiento uniforme, resistente

a la acción del tránsito y al interperismo, así

como transmitir los esfuerzos por las cargas

del parque automotor mediante un

mecanismo de disipación de tensiones”

(Higuera, 2016).

No obstante, hay otros fenómenos que

intervienen en el deterioro dentro de los

cuales encontramos el envejecimiento, que

está estrechamente asociado a los cambios

químicos, físicos y mecánicos. Según

Sánchez (2014): “Las causas del deterioro

prematuro de los pavimentos se pueden

identificar en las etapas de planeación y

diseño, licitación, construcción y

mantenimiento, aunque también existen otros

factores ajenos a la profesión de la ingeniería

y al servicio público”. Conocer el efecto de

estos procesos es muy importante para

evaluar el comportamiento de las mezclas

asfálticas. Debido a esto, el diseño de una

mezcla asfáltica debe contemplar, además de

las cargas que va a recibir, el envejecimiento

que se va causando por diversos factores

como el ambiente al que está expuesto, la

temperatura, la radiación, entre otros.

Por tal motivo, es necesario llevar en el

transcurso del tiempo, un monitoreo de la

estructura de pavimento. La auscultación es

un proceso mediante el cual, la ingeniería

evalúa las condiciones, en este caso, de las

estructuras de pavimentos en sus condiciones

de uso. Dicho proceso, permite tener una idea

clara de los tipos de deterioro que se

encuentran en tramos de las vías para así,

categorizarlas y ayudar a la toma de

decisiones en cuanto al cuidado y control de

los pavimentos.

2. PLANTEAMIENTO DEL

PROBLEMA

Los pavimentos flexibles están destinados

a tener una vida útil de aproximadamente 20

años. Dentro de estos intervalos específicos

de tiempo se deben ir haciendo algunas

actividades de mantenimiento principalmente

para garantizar el buen estado de las vías y el

uso correcto de estas por los diferentes

cambios que se reportan cada año referente al

cambio climático. (Frias, 2016) “Con el

avance del tiempo, los pavimentos flexibles

adquieren deterioro que no solamente son

causado por las cargas a las que están

sometidos, sino que, con factores como la

ubicación de la carretera, los niveles de

humedad, la actividad sísmica, la salinidad,

entre otros, se va deteriorando

progresivamente la carpeta rodante”.

Para el año 2012, en todo el país se

evidenciaba la posibilidad de abrirse al

comercio por medio de las carreteras para la

importación y exportación pero, las

condiciones de las vías primarias, secundarias

y terciarias han reducido el avance supuesto

(Zamora, 2012). Según reportes del instituto

nacional de vías (INVIAS, 2017), de los

departamentos de las capitales estudiadas, el

menos favorecido es el departamento del

Magdalena, que en su red pavimentada

alcanza el 19,09% de las vías en estado

regular 4,3% en mal estado y 8,7% en estado

muy malo. Seguido a este departamento está

Atlántico con 6,29% en estado regular y

menos de 1% en mal estado.

Correlacionando estos datos nos damos

cuenta de que, el daño es evidente y son

necesarios diagnósticos para dar soluciones

constructivas que permitan el funcionamiento

de esas vías.

En este documento se trata de contemplar

posibles soluciones para estos daños por

envejecimiento en las vías de las ciudades

descritas, primeramente, describiendo

patologías relacionadas al envejecimiento

para luego, correlacionarlas con la situación

encontrada en documentos que especifiquen

las condiciones de las vías en pavimento

flexible de las ciudades estudiadas.

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

El pavimento es una estructura presente en

las vías terrestre que se forma por una o varias

capas de materiales seleccionados, que

permiten acondicionar el terreno para

soportar las cargas generadas por el tránsito

de vehículos. Según Rondón & Reyes (2015)

“Los pavimentos para carreteras y vías

urbanas son estructuras viales multicapa, es

decir, están constituidos por un conjunto de

capas superpuestas relativamente

horizontales compuestas por materiales

seleccionados. Estas estructuras son

diseñadas para soportar las cargas

impuestas por el tránsito y por las

condiciones ambientales (función

estructural). Asimismo, deben diseñarse con

el fin de ofrecer un paso cómodo, seguro y

confortable al parque automotor que se

imponga sobre su superficie en determinado

periodo de tiempo”. De estas palabras es

bueno recalcar que para una vía es de vital

importancia la comodidad que presenten sus

tramos, incluyendo incluso la apariencia de

las capas visibles como las de rodadura.

También, es bueno resaltar que, “las

cargas dinámicas de los vehículos que

transitan sobre estas estructuras producen

continuos esfuerzos, deformaciones

verticales, horizontales y de corte.” (Rondón

& Reyes, 2015). Dichos esfuerzos se van

transmitiendo y disipando en las diferentes

capas que contenga el pavimento, ya que cada

una de las capas que componen los

pavimentos están encargadas de disipar pero,

también transmitir a las otras capas los

esfuerzos generados por la carga vehicular.

Dentro de los tipos de pavimentos que se

encuentran, tenemos el pavimento flexible.

Un pavimento flexible tiene en su perfil típico

una capa de rodadura, base granular, sub-base

granular y sub-rasante. Ésta última, se puede

dividir en dos dependiendo si es necesario un

mejoramiento, ya que la sub-rasante hace

referencia al material que se encuentra en el

terreno natural.

Figura 1. Perfil típico de una estructura de pavimento

flexible. (Rondón & Reyes, 2015)

En el pavimento flexible, la capa de

rodadura o capa asfáltica, presenta en su vida

de servicio diferentes deterioros. (Fernández

et al., 2013). Estos deterioros ocurren desde

el mezclado de la planta, haciendo referencia

a la mezcla asfáltica, pasando por la

construcción de la carretera, hasta su vida de

servicio. Estos deterioros son conocidos

como el fenómeno de envejecimiento en las

estructuras de pavimento, en este caso,

flexible.

López & Miró (2015) expresan que “Uno

de los fenómenos que contribuyen al

deterioro de las mezclas asfálticas es el del

envejecimiento. Conocer su efecto, así como

los distintos factores que influyen en el mismo

es muy importante para evaluar el

comportamiento de las mezclas asfálticas.

Por este motivo, una mezcla asfáltica debe

ser diseñada y construida no sólo para que

resista las cargas impuestas por el tráfico,

sino también la acción del envejecimiento”.

Esto principalmente porque, en condiciones

de envejecimiento son posibles acciones de

mitigación y rehabilitación de pavimentos

que presenten envejecimiento.

El envejecimiento en los betunes o

mezclas asfálticas produce un cambio en su

viscosidad, esto refiriéndonos al

envejecimiento que se produce en las mezclas

asfálticas en su proceso de fabricación. Dicho

cambio, se caracteriza principalmente por un

endurecimiento, el cual puede causar dos

tipos de efectos sobre la mezcla. Por un lado,

incrementa la capacidad de soporte de cargas

y, por otro, aumenta la resistencia a la

deformación de la mezcla, produciendo un

aumento en la rigidez y reduciendo la

flexibilidad de la carpeta asfáltica. (López &

Miró, 2015). Estos efectos tienen sus ventajas

y desventajas. La ventaja es que aumentan su

rigidez que nos permite ver menos

deformaciones, pero la pérdida de ductilidad

vuelve al firme más propenso a daños por

fatiga, esto conlleva al pavimento a fallar más

rápido y producir fisuras.

Es ampliamente reconocido por varios

autores y reconocidos ingenieros a nivel

mundial, que el envejecimiento ocurre en dos

etapas; dichas etapas son de corto y largo

plazo. López & Miró (2015) dicen que

“existe el envejecimiento a corto plazo y el

envejecimiento a largo plazo. La primera, el

envejecimiento a corto plazo, se caracteriza

por que la mezcla experimenta la

volatilización y una parte de la oxidación de

una manera muy rápida (el proceso es

llevado a cabo en cuestión de horas);

mientras que en la segunda etapa,

correspondiente al envejecimiento a largo

plazo, el proceso es lento y sus efectos se

detectan con el paso delos años. El

envejecimiento a largo plazo se asocia

exclusivamente con la degradación

producida por el medio ambiente durante la

vida de servicio de las mezclas.” (p.17).

Por otra parte, Rondón & Reyes (2015)

expresan que “el envejecimiento a corto plazo

es debido principalmente a la oxidación y

volatización del ligante dentro de la mezcla

asfáltica durante su fabricación en la planta

de asfaltos (incluyendo el almacenamiento) y

la construcción de la obra (extensión y

compactación). El envejecimiento a largo

plazo se debe a la oxidación y endurecimiento

in situ que experimenta la mezcla durante su

vida en servicio en el pavimento”. El

envejecimiento a corto plazo, por lo visto

anteriormente, es decisivo en el

comportamiento del envejecimiento a largo

plazo, esto debido a que, un buen manejo y

almacenamiento de la mezcla asfáltica se

asocia con la vida de servicio de la mezcla.

La primera etapa, a corto plazo, del

fenómeno se debe a la pérdida de

componentes volátiles mientras la mezcla

está caliente. Éste se inicia tan pronto como

se prepara la mezcla, siendo en la etapa de

fabricación donde el betún será más

rápidamente envejecido. Esto se debe

especialmente al incremento de la

temperatura del betún para poder proceder a

la fabricación de la mezcla.

Primero, el betún caliente (160ºC) es

puesto en contacto con los áridos calientes

(200 – 250ºC) y cubrirá los áridos con una

película delgada. Esto llevará a la pérdida de

volátiles, la oxidación y, en un primer

contacto, el betún será parcialmente

absorbido por los áridos (endurecimiento

exudativo). Durante esta etapa, el oxígeno

reacciona rápidamente con el betún caliente,

aumentando el nivel de envejecimiento.

Dicho aumento en el nivel de envejecimiento

hace que aumente la viscosidad de la mezcla

(López & Miró, 2015). Sin embargo, al

momento del transporte de la mezcla a la

obra, el mezclado y colocación cada vez se

hace más despreciable el gradiente de

envejecimiento del firme.

Aunque, el método de diseño de la mezcla

asfáltica permite establecer sus cantidades

volumétricas, así como se conocen las

propiedades de cada material por separado,

no se puede afirmar que solamente el

envejecimiento del asfalto o de los agregados

predice el envejecimiento de la mezcla. Es

por eso que, también se dice que existen

procesos que generan envejecimiento por

factores climáticos. Diferentes autores e

ingenieros han expresado y comprobado que

los asfaltos a largo plazo presentan los efectos

de envejecimiento en su estructura por

factores como la temperatura, humedad,

radiación ultravioleta. (Cubillos & Núñez,

2013) (Gamarra, 2014) (Obando, 2012)

(López & Miró, 2012)

En consecuencia, a todo esto, para estudiar

el envejecimiento se requiere tanto del

análisis de las variables de la mezcla como lo

son, los agregados, los vacíos de aire, el

asfalto como también, la humedad del medio

en el que se encuentra la estructura de

pavimento, la radiación solar, el agua por

precipitaciones, el viento, y las cargas de

tránsito siendo estas últimas en combinación

con el agua, generadoras de presión de poros

en la carpeta asfáltica y generando

agrietamiento (Obando, 2012).

Debido a esto, es común encontrar que

varios estudiados en el tema se refieren al

envejecimiento como la experimentación de

cambio en la mezcla asfáltica en cuanto a sus

propiedades físicas, mecánicas, químicas y

reológicas (Fernández et al., 2013) (Rondón

& Reyes, 2015).

4. HALLAZGOS Y RESULTADOS

4.1 Tipos de envejecimiento en

Pavimentos Flexibles

El pavimento flexible es una obra

constructiva que está diseñada para soportar

distintos tipos de cargas, tener una vida útil

prolongada para el funcionamiento y

expuestas a factores internos o externos de la

carpeta asfáltica. Uno de los fenómenos que

contribuyen en mayor medida al deterioro de

las mezclas asfálticas con el tiempo es el

envejecimiento, que se da prematuramente y

a largo plazo; el envejecimiento se presenta

en la capa de rodadura por esta razón se

categoriza por distintos aspectos los cuales

son:

Humedad, según lo plateado Cubillos &

Núñez (2013) “si el agua atraviesa una vía

cualquiera que sea su espesor, pierde su

soporte y se rompe”. Por otra parte, tenemos

que la humedad superficial juega un papel

importante, ya que se ha demostrado que

influye en la aceleración del envejecimiento

(Leiva et al., 2015) y en la aparición de

fisuraciones (Regalado, 2015). Es muy

importante tener en cuenta este tipo de falla,

por esta razón, sale a reducir tipos de

patologías tales como la Corrugación, fisura

por reflexión de juntas, desintegración por

roturas de borde y fallo por exudación de

agua/bombeo (Ministerio de obras públicas y

comunicaciones República Dominicana,

2016).

Radiación UV, la hipótesis propuesta por

López & Miró (2015): “Algunos

investigadores a lo largo de la literatura han

estudiado el efecto de la degradación

producida por la luz en el comportamiento de

las mezclas asfálticas. Los tratamientos de

radiación ultravioleta intentan simular de

forma acelerada el efecto de la luz del día así

como la radiación producida por el sol”. Los

tipos de patologías por este envejecimiento a

largo plazo están en representación a fisuras

longitudinales y fisuras tipo de piel de

cocodrilo y demás, deterioro en los

pavimentos de nuestro país (Rojas et al,

2012).

Oxidación, “La oxidación es un fenómeno

producto de la combinación de muchos

factores tanto ambientales como de

producción. Para muchos, los términos

oxidación y envejecimiento son

prácticamente iguales, esto conlleva a no

tener una visión completa del fenómeno y por

ende, no se diseña con todas las

consideraciones que deberían plantearse

para asegurar la durabilidad del material.”

(Villegas et al., 2015). Pudimos encontrar en

los documentos del Ministerio de obras

públicas y comunicaciones de República

Dominicana (2016) Puesto que la oxidación

es un fenómeno influenciado por

circunstancias da como resultado estas

patologías el hinchamiento, Fisuras

transversales, fisuras en bloques y fisuras por

desprendimientos/recubrimientos de

agregados.

Temperatura, el envejecimiento por esta

categoría se da cuando la mezcla asfáltica se

hacen con altas temperaturas y cuando hay

cambios drásticos en ella. Por otra parte, se

puede dar por flujo del tráfico y sus

condiciones que rodean el pavimento

flexible. Las patologías que se muestra son la

corrugación, corrimiento, desintegración por

peladura y falla por exudación de asfalto.

(Ministerio de obras públicas y

comunicaciones República Dominicana,

2016). Por otra parte, tenemos de forma

implícita Pérez y Lozano (2015) argumentan

que la temperatura que se genera por la

sombra de los árboles genera cambios

significativos en el comportamiento de la

elasticidad del pavimento y presentan mayor

resistencia al agrietamiento por fatiga.

Sin embargo, podemos encontrar otro tipo

de envejecimiento prematuro en la

investigación de Sánchez (2014)

encontramos “La falta de Mantenimiento

adecuado y oportuno acelera el deterioro

prematuro, esto por falta de recursos de

materiales y construcción de la red vial.

Además las causas del deterioro prematuro

de los pavimentos se pueden identificar en las

etapas de planeación y diseño, licitación,

construcción y mantenimiento, aunque

también existen otro factores ajenos a la

profesión de la ingeniería y al servicio

público”. Por lo tanto las patologías en efecto

son la fisura en arco, desintegración por

peladuras, desintegración por estrías

longitudinales y falla por exudación de

asfalto.

Por otra parte, existe un tipo de patología

peculiar que son los baches y bacheos y

reparaciones esto se da por la falta

mantenimiento y la evolución de otros tipos

de patologías, esto sería el daño más crítico

en un pavimento flexible.

4.2 Estado de las vías Primarias y

Secundarias de las ciudades

4.2.1 Caso Barranquilla

De acuerdo, con el plan de ordenamiento

territorial de la ciudad de Barranquilla

(Alcaldía de Barranquilla, 2014), dentro de

las vías arterias más importantes de la ciudad

por su funcionalidad se encuentran la avenida

Circunvalar y la Avenida del Rio. En efecto,

se encuentran completamente en estructura de

pavimento flexible. Los 1,8 kilómetros de la

avenida del Río fue entregada recientemente

(El Heraldo, 2012) y por registros

fotográficos no se encuentra ningún daño que

se le adjudique al fenómeno del

envejecimiento.

Sin embargo, la avenida Circunvalar

presenta algunos daños que se pueden

relacionar con el envejecimiento. Dentro de

esta vía se pueden encontrar grietas

longitudinales, transversales y tipo piel de

cocodrilo, incluyendo desgaste y

desintegración atribuido tanto a la oxidación

por las cargas a las que está sometida la

estructura. (El Heraldo, 2017) (Narváez,

2017)

Aunque, se han hecho algunos procesos para

la rehabilitación (Área Metropolitana de

Barranquilla, 2017), todavía están presentes

los tipos de daños.

Figura 2. Agrietamiento tipo piel de cocodrilo en la

Avenida Circunvalar. (El Heraldo, 2017)

4.2.2 Caso Santa Marta

La ciudad de Santa Marta presenta en su

infraestructura vial a la Troncal del Caribe, a

vía alterna al puerto las cuales están

totalmente construidas en pavimento flexible

y son arterias principales de la ciudad y la

avenida el Libertador junto con la calle 30 y

la avenida Fernández Prado las cuales

presentan estructuras de pavimento Flexible

parcialmente por tramos.

En ésta ciudad es más evidente el mal estado

de las vías, aunque se encuentra similitud de

daños con la ciudad de Barranquilla, ya que

podemos observar que en las vías descritas es

común encontrar fisuraciones de diversos

tipos, junto a ondulaciones, que son

generados por efectos del envejecimiento.

(Ministerio de obras públicas y

comunicaciones República Dominicana,

2016).

4.3 Auscultación

En la región Caribe se presenta un

comercio dinámico por los distintos puertos

que se encuentra en las ciudades más

importante de esta región que son

Barranquilla y Santa Marta esto no hace

pensar que el mayor movimiento de

mercancía es por el transporte terrestres y son

cargas pesada al cual el pavimento flexible se

encuentra relacionado por su forma de

trabajar que administra bien las cargas en sus

distintas capas; el pavimento flexible es el

que ocupa mayor porcentaje en carreteras

entre ciudades.

En la ciudad de Santa Marta se hizo una

auscultación del estado de vía en la avenida

El Libertador, más específicamente en la calle

39 con Carrera 34 hasta la Carrera 42 (Cerca

del parqueadero del C.C. Buenavista sector

de Mamatoco), en lo cual es un sector con un

flujo vehicular alto por lo cual conecta la

Troncal de Caribe y zonas industriales. En

esta vía se implementó un diagnóstico de

envejecimiento y le dimos una posible

estrategia de rehabilitación.

Sin embargo, debido a las cargas de

impacto producidas por el tráfico, y otras

variables que es el cambio crítico del clima de

esta región, de los rayos ultravioletas que

caen directamente en la capa de rodadura, la

humedecida y entre otros. La carpeta asfáltica

debe ser tratada por periodos, es muy

probable que salgan a flotes patologías y de

ahí se derive el envejecimiento prematuro o

largo plazo.

Basándonos al manual de inspección

visual (INVIAS, 2013) y distintos estudios

realizados para el diagnóstico de pavimentos

(Romero, 2017) (Sánchez, 2013) (Ministerio

de obras públicas y comunicaciones

República Dominicana. 2016), implantamos

una metodología que consistió en la

organización de los tipos de deterioro

encontrados en la vía auscultada por medio de

un formato en el cual diligenciábamos la

presencia o no del tipo del deterioro para

luego, vincularlo a uno o varios factores.

(Figura 3); posteriormente a esto, hicimos una

tabla basada en los hallazgos de los diferentes

documentos encontrados y clasificamos por

tipo de deterioro, las posibles causas de cada

daño encontrado (Figura 4).

Encontramos además que hay una

calzada que presenta más deterioro en

relación con la otra. Por tal motivo, se

encontraron diferentes tipos de patologías.

TIPO DE PATOLOGIA EXISTE

SI NO

Bache X

Bacheos y Reparaciones X

Corrimiento X

Corrugación X

Desintegración por peladura X

Desintegración por estrías longitudinales X

Desintegración por roturas de borde X

Falla por exudación de agua/Bombeo X

Falla por exudación de Asfalto X

Fisuras en bloques X

Fisuras en Arco X

Fisuras por desprendimiento/Descubrimiento de agregados X

Fisuras longitudinales X

Fisuras por reflexión de juntas X

Fisura tipo piel de Cocodrilo X

Fisuras Transversales X

Hinchamiento X

Figura 3. Tabla de existencia de patología.

Figura 4. Correlación de patología con tipo de envejecimiento

TIPO DE PATOLOGIA

TIPO DE ENVEJECIMIENTO

HUMEDAD RADIACION

UV TEMPERATURA OXIDACION

MAL PROCESO

CONSTRUCTIVO

Bache X X X X X

Bacheos y Reparaciones X X X X X

Corrugación X X X

Desintegración por estrías longitudinales X

Falla por exudación de agua/Bombeo X X

Fisuras en bloques X

Fisuras por desprendimiento X

Fisuras longitudinales X

Fisura tipo piel de Cocodrilo X

Fisuras Transversales X

5. ANÁLISIS, INTERPRETACIÓN

O CRÍTICA CON BASE A LOS

HALLAZGOS

5.1 Comparativa Santa Marta -

Barranquilla

Los daños presentados en la ciudad de

Barranquilla se relacionan con la oxidación y

el contenido de humedad en la mezcla

asfáltica. Según Llano (2017): “Las

condiciones de humedad pueden debilitar o

destruir la mezcla agregado-ligante,

especialmente cuando es agravado por

acumulación de agua… El incremento de la

rigidez de la mezcla, debido al

envejecimiento, puede mejorar la resistencia

a la rotura, ya que para que el pavimento

falle repentinamente es necesaria la

actuación de altas presiones de las ruedas y

de grandes cargas por eje. Sin embargo, el

envejecimiento empeora la resistencia a la

fatiga”. Además de esto, la radiación ayuda a

este proceso de rigidización, por la foto-

degradación de la carpeta asfáltica, lo que

contribuye a la aparición de grietas (Gamarra

y Ossa, 2014)

Podemos encontrar similitud con la ciudad

de Santa Marta, debido a que las vías

presentan agrietamientos en la carpeta

asfáltica de las estructuras de pavimento

flexible. Se evidencian grietas, desgaste y

desintegración que consideramos normal

debido a que las ciudades son costeras y

presentan en la mayor parte del año

exposición al sol y a condiciones climáticas

similares.

Sin embargo, la alcaldía de Santa Marta ha

tomado medida en base a esta problemática

que se debe principalmente a la falta de

mantenimiento y diseño; Según El Heraldo

(2016) “Las calles y vías se nos quedaron

pequeñas porque hace 30 años no hay una

nueva, sin embargo, el parque automotor de

la ciudad se ha incrementado

exponencialmente y actualmente tenemos

registrados más de 50 mil vehículos”

Por otra parte, las técnicas de

rehabilitación que se han tenido en Santa

Marta han sido de reparcheo para cubrir lo

referente a huecos que se presentan en la vía

(Seguimiento.co, 2017)

5.2 Revisión estratégica de

rehabilitación

Es necesario tener unas opciones

estratégicas de rehabilitación o tratamientos

de rehabilitación en los cuales modifique o

reemplace el daño producido por estos

fenómenos relacionados al envejecimiento.

Según Sánchez (2013): “Existen

tratamientos de rehabilitación, la corrección

de los defectos de un pavimento, que permiten

alcanzar el mejoramiento deseado en su

capacidad estructural, así como la

suficiencia funcional y del drenaje y por otra

parte tenemos las estrategias de

rehabilitación que dan lugar a alternativas

de actuación, desarrolladas con suficiente

detalle para estimar confiablemente su

comportamiento y sus costos”

Pudimos encontrar que existen varias

estrategias de mitigación y rehabilitación para

estructuras pavimento flexible. A

continuación se dará un breve repaso de las

propuestas de diferentes autores:

Sánchez (2013) Propone para pavimentos

Flexibles los siguientes métodos:

Bacheo

Fresado

Sello de arena-asfalto

Tratamiento superficial

Lechada asfáltica y microaglomerado

en frío

Microaglomerado en caliente

Capa drenante

Reciclado en sitio en caliente

Reciclado en sitio en frío

Sobrecapa asfáltica

Sobrecapa asfáltica con tratamiento

antifisuras

Sobrecapa de concreto

(Whitetopping)

Reconstrucción

Dicho autor considera que existen varias

formas de rehabilitar una estructura en

pavimento flexible y que para cada caso hay

diferentes tratamientos que considerar y es

necesario saber el tipo de rehabilitación que

se quiere hacer, es decir, si el mejoramiento

es funcional, estructural, con respecto al

drenaje y si es necesario o no una acción de

rehabilitación,

Según Amado, (2015) “Propone la

inyección neumática de mezclas asfálticas en

frio, tecnología velocity patching”.

Según García y Hernández, (2015)

proponen el uso de antioxidantes inorgánicos

para la mezcla asfáltica, en este caso, el

silicato de magnesio hidratado. Sin embargo,

García y Hernández, (2015) citan; “El aditivo

empleado en la modificación del asfalto no

retarda el envejecimiento del mismo, como se

esperaba inicialmente, puesto que no se

cumple con los parámetros mínimos

recomendados por la norma, pues se

evidencia un envejecimiento acelerado

comparado con el envejecimiento obtenido en

el asfalto sin modificar.”

Además, el polvo de Orujo propuesto por

Gonzáles, Mulato y Téllez (2015) se centra en

la mitigación del envejecimiento más que en

rehabilitación. Aunque, para este tipo de

mitigación es necesaria una ubicación cerca

de fábricas que tengan como desperdicio el

polvo de orujo además de que no mejora tanto

las propiedades del asfalto.

Por otra parte, la lignina propuesta por

Rodríguez, Rodríguez, Ramírez y Flórez

(2016) la cual es una sustancia que se

encuentra presente en células vegetales, pero

es factible siempre y cuando se maneje un

porcentaje aproximadamente del 15%, para

así garantizar una reducción considerable del

envejecimiento en pavimentos asfálticos.

La estrategia de rehabilitación que vimos

más factible para la ciudad es llamada

“Reparación de pavimentos flexibles por

inyección neumática de mezclas asfálticas en

frio, tecnología velocity patching” esta

estrategia ya se había hecho en el distrito

capital de Bogotá, consiste Según Amado

(2015) “La reparación de baches con el

método denominado “inyección a presión

neumática de mezcla asfáltica en frio” se

efectúa con una unidad autónoma

denominada “Remalladora” la cual es un

vehículo autopropulsado que lleva todo el

equipo y materiales necesarios para la

reparación de los defectos de las vías”

Hay que tener en cuenta que esta estrategia

solo enfoca en los baches a los cuales son los

huecos producidos por variables extrínsecas,

como es el ahuellamiento, la expansión de la

subrasante o la licuación del terreno en-situ.

A esta estrategia se le debe hacer una

modificación para volverse polifuncional con

las distintas representaciones de

envejecimiento a las cuales puede ser la piel

de cocodrilo o fisuras longitudinales. El punto

a favor es que es una mezcla asfálticas en frio

en lo cual se puede dar todas las funciones

necesarias y requeridas para el

mantenimiento, rehabilitación y reemplazo

del daño que se encuentre. (Amado, 2015)

Por consiguiente “se efectúa un análisis

descriptivo de esta nueva tecnología con

respecto a su proceso constructivo, a la

mezcla asfáltica empleada y a los

componentes individuales, haciendo uso de

los ensayos de laboratorio y resultados, que

se busca observar el comportamiento de las

reparaciones efectuadas con el sistema en

mención después de un periodo de tiempo de

servicio.” (Amado, 2015)

6. CONCLUSIONES

Se observó, que las causas que generan el

envejecimiento tienen una extensa

clasificación las cuales intervienen desde

antes del proceso de extensión de la mezcla

asfáltica incluyendo su operación y

transporte, hasta su intervención con el medio

en el cual está en servicio.

Dentro de las ciudades estudiadas

pudimos observar que las similitudes

geográficas y climáticas están relacionadas

fuertemente con las similitudes de las

patologías encontradas en las vías de carácter

principal y secundario. La variación del daño

encontrado en cada ciudad se debe

principalmente a la administración y al

mantenimiento. Esto se le atribuye a que, en

Santa Marta encontramos que el estado de la

carpeta asfáltica en sus vías en estructura de

pavimento flexible, se encuentran con más

deterioro que en las vías de Barranquilla.

Ademas, observamos que el tramo de vía

auscultada presentaba una particularidad y

radica en que el deterioro en una calzada se

evidencia más que en la otra. Es visible que

una parte de la vía tuvo acciones de

mantenimiento mientras que la otra no y no se

sabe si el otro tramo de vía estará en futuras

acciones de mantenimiento porque no se

encontró información relacionada a este

tema.

7. REFERENCIAS

BIBLIOGRÁFICAS

Alcaldía de Barranquilla. (2014). Plan de

Ordenamiento Territorial Barranquilla.

https://www.barranquilla.gov.co/transpa

rencia/planeacion/politicas-

lineamientos-y-manuales/planes-

estrategicos/plan-de-ordenamiento-

territorial.

Amado Marín, J. (2015). Análisis del sistema

de reparación de pavimentos flexibles

por inyección neumática de mezclas

asfálticas en frio, tecnología velocity

patching. Universidad Distrital

Francisco José De Caldas.

Área Metropolitana de Barranquilla. (2017).

Acuerdan reparación en puntos críticos

de la vía circunvalar. Sacado de

http://www.ambq.gov.co/acuerdan-

reparacion-en-puntos-criticos-de-la-via-

circunvalar/

Cubillos Estrella, C., & Núñez Galeano, C.

(2013). Análisis de la susceptibilidad al

daño por humedad de una mezcla

asfáltica para rodadura empleando

asfaltos sumergidos. Pontificia

Universidad Javeriana.

El Heraldo. (2012). Entregan al servicio de la

comunidad la Avenida del Río. Sacado

de

https://www.elheraldo.co/local/entregan

-al-servicio-de-la-comunidad-la-

avenida-del-rio-94070

El Heraldo. (2012). Seis años después,

Avenida del Río aún no está lista. Sacado

de https://www.elheraldo.co/local/seis-

anos-despues-avenida-del-rio-aun-no-

esta-lista-68135

El Heraldo. (2016). Plan vial mejorará

movilidad de Santa Marta: Rafael

Martínez Sacado de

https://www.elheraldo.co/magdalena/pla

n-vial-mejorara-movilidad-de-santa-

marta-martinez-284580

Fernández Gómez, W., Rondón Quintana, H.,

& Reyes Lizcano, F. (2013). El

fenómeno de envejecimiento en asfaltos

y mezclas asfálticas. Una

revisión. Revista Colombiana De

Materiales.

Frias Betancur, J. (2016). Planteamiento de

Lineamientos Geotécnicos Útiles con

Miras a la Adaptación Frente al Cambio

Climático de la Red Vial Carretera

Primaria Colombiana. Universidad

Nacional de Colombia.

Gamarra, A. (2014). Envejecimiento Termo-

Oxidativo de Asfaltos. Medellín:

Universidad EAFIT.

Gamarra, A., & Ossa, A. (2014). Efecto de la

foto-degradación en la microestructura

y composición química del

asfalto. Revista Colombiana De

Materiales.

García Carreño, D., & Hernández Castañeda,

J. (2015). Evaluación del uso de

antioxidantes de carácter inorgánicos en

el envejecimiento del asfalto.

Universidad Católica De Colombia

Facultad De Ingeniería.

Gonzáles Castro, C., Mulato, J., & Téllez, J.

(2015). Variación Del Envejecimiento

Del Asfalto (60-70) Debido A La

Inclusión De Polvo De Orujo Producto

De La Cepa Cabernet Sauvignon,

Producido Por La Industria Enológica.

Universidad Católica De Colombia.

Higuera Jaime, M. (2016). Inspección

patológica de pavimentos flexibles en un

sector específico de Bogotá D.C., como

fase del proyecto “comparativa

patológica de pavimentos flexibles en

climas extremos y la toma de decisiones

asociadas” del convenio

interinstitucional con la universidad

federal de integración latino-americana.

Universidad Distrital Francisco José De

Caldas.

INVIAS. (2013). Manual para la inspección

visual de pavimentos flexibles. Bogotá

D.C.: Convenio Interadministrativo

Universidad Nacional de Colombia-

INVIAS.

Leiva Villacorta, F., Camacho Garita, E.,

Aguiar Moya, J., & Loría Salazar, L.

(2015). Efecto de la humedad superficial

en una estructura de pavimento bajo

condiciones de ensayo acelerado a

escala natural. Laboratorio Nacional De

Materiales Y Modelos Estructurales.

Llano Muñoz, J. (2017). Efectos de los

agregados en el envejecimiento de la

mezcla asfáltica. Pontificia Universidad

Javeriana.

López Montenegro, T., & Miró, R. (2015). El

envejecimiento en mezclas

asfálticas (1st ed.). Plataforma

Tecnológica Española de la Carretera.

Ministerio de obras públicas y

comunicaciones República Dominicana.

(2016). Identificación de fallas en

pavimentos y técnicas de reparación.

Departamento de administración y

evaluación de pavimentos.

Narváez Ortega, V. (2017). Huecos, grietas y

‘bateas’ en Circunvalar. El Heraldo.

Sacado de

https://www.elheraldo.co/barranquilla/h

uecos-grietas-y-bateas-en-circunvalar-

423072

Obando Gamboa, C. (2017). Influencia del

agua en el desempeño de los pavimentos:

lluvia ácida. Universitaria Agraria de

Colombia.

Pérez Caicedo, J., & Lozano Osorio, D.

(2015). Efecto de la sombra de los

árboles en la durabilidad por efectos de

la radiación UVB de una mezcla tipo

MDC-2 en la ciudad de Cartagena.

Pontificia Universidad Javeriana.

Regalado López, F. (2015). Efecto de la

acción del agua y del envejecimiento en

la resistencia a la fisuración de las

mezclas bituminosas. UPC

BarcelonaTECH.

Rodríguez U, D., Rodríguez, C., Ramírez, S.,

& Flórez, C. (2016). Evaluación del

efecto del envejecimiento del cemento

asfáltico 80-100 modificado con lignina.

Universidad Libre.

Rojas, J., Amado, H., Fernández, W., &

Reyes, F. (2012). Efectos de la radiación

ultravioleta en asfaltos colombianos.

ISSN.

Romero Sarmiento, D. (2017). Cualificación

cuantitativa de las patologías en el

pavimento flexible para la vía Siberia –

Tenjo en la sabana de Bogotá.

Universidad Católica De Colombia.

Rondón Quintana, H., Reyes Lizcano, F.

(2015). Pavimentos. Bogotá́, D.C.:

ECOE Ediciones.

Sánchez Sabogal, F. (2013). Selección de

tratamientos y de estrategias de

rehabilitación. Fernando Sánchez

Sabogal. Sacado de

http://copernico.escuelaing.edu.co/vias/

pagina_via/modulos/MODULO%2019.

pdf

Sánchez Sabogal, F. (2014). Factores que

han contribuido al deterioro prematuro

de los pavimentos asfálticos en las

carreteras nacionales. Revista De La

Escuela Colombiana De Ingeniería.

Seguimiento.co. (2017). En 45 días Alcaldía

aspira a reparar 3.500 huecos en Santa

Marta. Sacado de

https://seguimiento.co/la-samaria/en-45-

dias-alcadia-aspira-reparar-3500-

huecos-en-santa-marta-8469

Villegas Villegas, R., Aguiar Moya, J., &

Loria Salazar, L. (2015). Estudio del

envejecimiento y oxidación de asfaltos

con FTIR y su relación con los

parámetros reológicos. Universidad de

Costa Rica.

Zamora Fandiño, N., & Barrera Reyes, Ó.

(2012). Diagnóstico de la

infraestructura vial actual en Colombia.

Universidad EAN.

8. ANEXOS

8.1 REGISTRO FOTOGRÁFICO CALLE 39 ENTRE CARRERAS 34 Y 42

Figura 5. Bache

Figura 6. Fisura Longitudinal

Figura 7. Descascaramiento

Figura 8. Mal proceso constructivo

Figura 9. Falla por exudación

Figura 10. Fisuras transversales y Falla

por exudación

Figura 11. Falla Piel de Cocodrilo

Figura 12. Fisura Transversal