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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL TICOMAN

INGENIERÍA AERONÁUTICA “SISTEMAS AEROPORTUARIOS”

ESTRATEGIAS PARA OPTIMIZAR EL MANTENIMIENTO DE LOS DIFERENTES TIPOS

DE PAVIMENTOS UTILIZADOS EN AEROPUERTOS DE MÉXICO

TESINA QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERÍA

AERONÁUTICA

PRESENTAN: GONZÁLEZ SAUCEDO BENJAMÍN

RODRIGUEZ PARRA MIRIAM

ASESORES: M. EN C. MARIO ALFREDO BATTA FONSECA

DR. ALONSO PÉREZ ESQUIVEL

MÉXICO, D.F. OCTUBRE, 2007.

2

INTENCIONALMENTE EN BLANCO

DEDICATORIAS Benjamín González Saucedo

A MI MADRE:

REBECA SAUCEDO ORDUÑO

TUS BRAZOS SIEMPRE SE ABREN CUANDO NECESITO UN ABRAZO. TU CORAZÓN SABE COMPRENDER CUANDO NECESITO UN CONSEJO. TUS OJOS SENSIBLES SE ENDURECEN

CUANDO NECESITO UNA LECCIÓN. TU FUERZA Y TU AMOR ME HAN INFUNDIDO LA ÉTICA Y EL RIGOR QUE GUIAN MI TRANSITAR POR LA VIDA Y ME HAN DADO LAS ALAS

QUE NECESITABA PARA VOLAR. POR SER LA PERSONA QUE MÁS ADMIRO Y RESPETO EN ESTE MUNDO, TE DOY LAS

GRACIAS POR TU APOYO, CONSEJO Y EJEMPLO DE SUPERACIÓN, PERO SOBRE TODO POR ESTAR CONMIGO EN TODO MOMENTO.

A MI PADRE:

ISRAEL GONZÁLEZ ÁLVAREZ

POR TU COMPAÑÍA, CONFIANZA, E INFINITO AMOR QUE HAS DEPOSITADO EN MÍ, PORQUE SIN ESCATIMAR ESFUERZO ALGUNO, HAS SACRIFICADO GRAN PARTE DE TU

VIDA PARA FORMARME Y ENSEÑARME QUE LA PERSEVERANCIA Y EL ESFUERZO SON EL CAMINO PARA LOGRAR OBJETIVOS. Y PORQUE NUNCA PODRÉ PAGARTE LOS DESVELOS

Y EL TIEMPO QUE TE ROBÉ PENSANDO EN MI….GRACIAS!!

POR USTEDES HE LLEGADO A REALIZAR UNA DE MIS MÁS GRANDES METAS, LO CUAL CONSTITUYE LA HERENCIA MÁS VALIOSA QUE ME HAN DEJADO, LOS AMO.

A MI ESPOSA:

MARIA ANTONIETA SANDOVAL DE GONZÁLEZ

MI ETERNO AGRADECIMIENTO POR TU AMOR, TUS BENDICIONES, CARIÑO, CONSEJOS, HONESTIDAD Y SOBRE TODO POR TU COMPRENSIÓN DURANTE EL TIEMPO QUE

DEDIQUÉ A ESTE TRABAJO DE TESINA, LA CUAL NOS RESTÓ TIEMPO PARA ESTAR JUNTOS, TU CONSTANTE ESTÍMULO ME MOTIVA Y ME IMPULSA A SEGUIR LUCHANDO TODA MI VIDA…TE AMO Y DESEO DE TODO CORAZON QUE MI TRIÚNFO PROFESIONAL

LO SIENTAS COMO TUYO.

A MI HERMANO:

ISRAEL GONZÁLEZ SAUCEDO

POR CONFIAR EN MÍ, POR SIEMPRE DESEARME LO MEJOR, POR TU SOMBRA QUE SIEMPRE ME COBIJÓ Y ME IMPULSÓ A SEGUIR ADELANTE, POR EL

EJEMPLO DE SUPERACIÓN QUE ME DISTE, PERO SOBRE TODO POR AYUDARME Y APOYARME SIN CONDICIONES. TE DOY LAS GRACIAS DE TODO CORAZÓN!!!

A MIS ABUELOS:

DAVID (+), JOSEFINA (+), LÁZARO Y ROSARIO

POR SUS BENDICIONES, CONSEJOS, AMOR Y POR CONSENTIRME TANTO, LES DOY LAS GRACIAS DE TODO CORAZON. LOS LLEVO SIEMPRE EN MI MENTE Y EN MI CORAZÓN.

DEDICATORIAS Benjamín González Saucedo

INGENIERO BENJAMÍN GONZÁLEZ SAUCEDO

A MIS TIOS, PRIMOS Y DEMAS FAMILIARES

POR SU APOYO Y CONSEJOS QUE ME AYUDARON A CULMINAR ESTE TRABAJO TAN IMPORTANTE PARA MI

A MIS AMIGOS DE LA INFANCIA:

JUAN PABLO Y FABIAN POR COMPARTIR ANGUSTIAS Y GRATIFICACIONES. POR SU AMISTAD INCONDICIONAL Y

SUS PALABRAS DE ALIENTO, SIEMPRE ACUDIENDO EN MI AUXILIO CUANDO LO NECESITÉ, ESOS MOMENTOS SON LOS QUE NOS HACEN CRECER Y VALORAR A LAS

PERSONAS QUE NOS RODEAN. MIL GRACIAS!!!

AL M. EN C. MARIO ALFREDO BATTA FONSECA

UNA DE LAS PERSONAS QUE MÁS ADMIRO POR SU INTELIGENCIA Y CONOCIMIENTOS. NUNCA TE OLVIDARÉ

AL DR. ALONSO PÉREZ ESQUIVEL

POR TU CONSTANTE APOYO, PACIENCIA Y LA GRAN AMISTAD QUE ME BRINDASTE DURANTE EL DESARROLLO DE ÉSTA TESINA Y QUE ME SIRVIÓ DE MOTIVACIÓN PARA

CONCLUIRLA. GRACIAS POR SER TAN ESTRICTO. NUNCA TE OLVIDARÉ.

AL INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

POR TODOS LOS CONOCIMIENTOS QUE ADQUIRÍ AHÍ, Y POR ACEPTARME COMO ALUMNO, AHORA OCUPAS “UN RINCONCITO” EN MIS AFECTOS. HUELUM!!!.

Y A TODAS AQUELLAS PERSONAS QUE DE UNA U OTRA MANERA COLABORARON CONMIGO PARA REALIZAR ESTE TRABAJO TAN

IMPORTANTE PARA MI

MIL GRACIAS DE TODO CORAZÓN, DIOS LOS BENDIGA, PORQUE HAN SIDO UNA BENDICIÓN EN MI VIDA

MI ETERNO AGRADECIMIENTO A DIOS

AGRADEZCO A DIOS MI SEÑOR POR LA OPORTUNIDAD QUE ME DÁ DE APRENDER, MEJORAR Y CRECER JUNTO A PERSONAS TAN ESPECIALES PARA MÍ. Y PORQUE SIN TI,

DIOS MIO, NO SOY NADA.

TE DOY LAS GRACIAS CON TODO MI SER!!!

A mi Madre: A ti Chirrio por que eres parte de este logro, por creer en mí, por haberte desvelado conmigo, por tomarme de la mano en los momentos difíciles y por tu amor. A mis amigos Dan, Neto, Al, Ivan, Pao, Ludo, Ivett, Alessito, Ruth, Sandy, Miguelon, Lalo, Benji, Ulilo; muchas gracias por ser parte de esta aventura, por estar conmigo en todo este tiempo en donde he pasado por momentos difíciles y felices, gracias por ser mis amigos, siempre los llevare en mi corazón.

Resumen

ix

RESUMEN

La presente Tesina “Estrategias para optimizar el mantenimiento de los

diferentes tipos de pavimentos utilizados en aeropuertos de México” se

concibe con el objeto de proponer alternativas que mejoren el mantenimiento

de las pistas en la Republica Mexicana.

Es importante señalar que el desarrollo de los aeropuertos está

fuertemente ligado al desarrollo de las aeronaves; ya que se proyectan las

pistas y terminales en función del tipo de aeronave que las vayan a utilizar. De

esta manera, la aparición de los primeros aeródromos coincide con la aparición

de los primeros aviones.

En las pistas de los aeropuertos una de las características que más

importancia tiene desde el punto de vista de la seguridad en las operaciones,

es el mantenimiento y la conservación de sus pavimentos. La aparición de

aeronaves de gran capacidad, con velocidades de operación elevadas y que

necesitan pistas de mayor longitud, han hecho crítica la eficacia del frenado

mecánico mediante los neumáticos del tren de aterrizaje, y éste a su vez

deteriora la conservación de los pavimentos.

Es por esto que nuestra Tesina menciona la importancia de las pistas, que

para tener una operación aeronáutica segura requiere de un mantenimiento

mas frecuente y que por ende, implica menor costo a mediano y largo plazo. Se

investigó la tipología de pavimentos junto con las clasificaciones de cada uno

para determinar el tipo de mantenimiento que se debe aplicar en cada caso

dependiendo los materiales que se escojan y el diseño que éstos tengan.

La tesis está formada por cinco capítulos, y cada uno describe y analiza por

separado diferentes retrospectivas relacionadas con los pavimentos. La

metodología utilizada para el desarrollo de esta tesis se apoya en el método

científico deductivo, puesto que el trabajo se planteó como una investigación

documental en un 90% y de trabajo de campo en un 10%.

Resumen

x

INTENSIONALMENTE EN BLANCO

Indice

xi

INDICE

RESUMEN ix OBJETIVO 1 JUSTIFICACIÓN 3 ALCANCE 5 INTRODUCCIÓN 7 CAPITULO I.- VISIÓN GENERAL DE LOS PAVIMENTOS Y SU 13

MANTENIMIENTO

1.1 Antecedentes 15 1.2 Construcción de la primer pista oficial en un aeropuerto de México 17

CAPITULO II.- MARCO TEÓRICO 21 2.1 Marco Normativo Nacional 23 2.2 Normatividad Internacional 25

2.3 Otras Publicaciones 27 2.4 Tipologia de los Pavimentos 28

2.4.1 Pavimentos Convencionales 29 2.4.2 Pavimentos de Hormigón Armado 34 2.4.3 Pavimentos de Hormigón Pretensazo 35 2.4.4 Pavimentos de Hormigón de cemento microarmado con

Fibras 37 2.4.5 Hormigón seco Compactado 42 2.4.6 Pavimentos de Adoquines 44 2.4.7 Mezclas Asfálticas Reforzadas 47 2.4.8 Pavimentos “Sandwich” o invertidos 49 2.4.9 Hormigones y mezclas bituminosas porosas 50 2.4.10 Mezclas Alquitranadas 51 2.4.11 Pavimentos de Frenado de las Aeronaves (EMAS) 53 2.4.12 Pistas de Malla Metálica 56

CAPITULO III.- METODOLOGÍA 57 CAPITULO IV.- ESTRATEGIAS GENERALES PARA OPTIMIZAR

EL MANTENIMIENTO DE PAVIMENTOS 63 4.1 Mantenimiento, Rehabilitación y Refuerzo de Pavimentos 65

4.1.1 Generalidades 65 4.1.2 Inspección y Mantenimiento de Áreas de Movimiento 67

Indice

xii

4.1.3 Inspección de Pavimentos 71 4.1.4 Reconocimiento y Auscultación de Pavimentos 75 4.1.5 Regularidad Superficial de los Pavimentos 79 4.1.6 Coeficiente de Rozamiento de la Superficie del Área de

Movimiento 82 4.1.7 Medición del coeficiente de Rozamiento 85 4.1.8 Información sobre el Estado de la Superficie 88 4.1.9 Limpieza del caucho de los neumáticos y de los vertidos 89

4.2 Recrecimiento de los Pavimentos 90 4.2.1 Mantenimiento y Refuerzo 90 4.2.2 Pavimentos de Hormigón de Cemento Pórtland 97 4.2.3 Pavimentos Asfálticos 99

4.3 Reparación de Juntas y Grietas 100 4.3.1 Juntas en pavimentos de Hormigón 100 4.3.2 Mantenimiento de la junta de las losas 101 4.3.3 Juntas en pavimentos Asfálticos 102 4.3.4 Grietas en los Pavimentos de Hormigón 103 4.3.5 Grietas en los Pavimentos Asfálticos 104

4.4 Reparación de daños en los bordes del Pavimento 105 4.4.1 Reparación de los bordes 106 4.4.2 Reparación de las esquinas 107 4.4.3 Reparación de otros defectos superficiales en el Pavimento 107

4.5 Barrido 108 4.5.1 Objetivo del Barrido 108 4.5.2 Control de las superficies 109 4.5.3 Limpieza de las superficies 110

4.6 Limpieza de Contaminantes 112 4.6.1 Objetivo de la limpieza de los pavimentos 112 4.6.2 Eliminación del depósito de caucho 112 4.6.3 Eliminación del combustible y el aceite 114

4.7 Remoción de Nieve y Hielo 115 4.7.1 Plan de Remoción de la nieve y comité Ad hoc 117 4.7.2 Responsabilidades 117 4.7.3 Procedimientos para la interrupción del tránsito aéreo 118 4.7.4 Procedimientos para la remoción de nieve 118 4.7.5 Descongelamiento de las superficies 124 4.7.6 Anticongelamiento de las superficies 126 4.7.7 Adiestramiento del personal 126

CAPITULO V.- CONCLUSIONES 127 GLOSARIO 131 BIBLIOGRAFIA 139

Objetivo

OBJETIVO GENERAL

Diseñar estrategias generales para optimizar el mantenimiento de los

diferentes tipos de pavimentos utilizados en aeropuertos de México.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Identificar los tipos de pavimentos más utilizados en los principales

aeropuertos de México.

• Analizar propuestas de diseño para sugerir una disminución en el gasto

destinado al mantenimiento de pavimentos.

• Buscar las mejores y más recientes estrategias que se adapten al

mantenimiento en diferentes tipos de pavimentos.

• Proponer estrategias para optimizar el tiempo destinado al

mantenimiento de pavimentos.

• Diseñar nuevos métodos de mantenimiento con el fin de optimizar la

relación tiempo/costo

• Establecer los lineamientos que se deben cumplir dentro del marco

jurídico tanto nacional como internacional para preservar en buen estado

los pavimentos

1

Objetivo


2

Justificación

Justificación

En el presente trabajo se pretende diseñar las estrategias de

mantenimiento generales para optimizar el costo, el peso y el mantenimiento de

los diferentes tipos de pavimento existentes en los principales Aeropuertos de

la República Mexicana, con la finalidad de destacar la importancia de la

conservación y preservación de los pavimentos.

Por tal efecto es importante señalar los beneficios que aportará esta

investigación debido a que se reconoce que el problema del diseño de los

pavimentos en la actualidad todavía no está teóricamente resuelto de manera

satisfactoria.

Sin ignorar algunos meritorios esfuerzos del pasado y algunos

prometedores trabajos que se encuentran en plena realización, parece que la

afirmación anterior es justa.

En las tecnologías de la ingeniería aeronáutica, la falta de desarrollos

teóricos confiables ha de suplirse en dos ámbitos distintos: la experimentación

en el laboratorio y la instrumentación de prototipos para obtener directamente

normas de comportamiento. Ambos procedimientos de adquisición de

información válida son ampliamente utilizados en la actualidad, tanto en México

como en el resto del mundo.

No hay que decir que una justificación adecuada de las posibilidades de las

técnicas experimentales utilizadas en el diseño y en la construcción de

pavimentos es esencial, por más que rebase las intenciones y posibilidades de

la presente tesina.

Debe mencionarse también que en este momento existe a nivel mundial

una profunda preocupación, que se está traduciendo en esfuerzos concertados

de investigación internacional, a lo cual México no es indiferente, por encontrar

tecnologías de laboratorio que traten de informar sobre el comportamiento de

3

Justificación

los materiales en relación directa a propiedades fundamentales o a

circunstancias específicas que afectan a los pavimentos reales, yendo más allá

de tratar de conocer el comportamiento estructural con base en una correlación

con manipulación de naturaleza diferente, intrínsecamente hablando, de la

propiedad que se desea medir.

Este tipo de esfuerzos están haciendo aparecer tecnologías de laboratorio

generadas por procedimientos más razonables, pero aún no del todo

confrontados con la realidad de las obras, por lo que es difícil saber con

antelación cual será el nivel de éxito.

Lo que está fuera de discusión es que se observa una verdadera inquietud

por parte de los investigadores en el campo de los pavimentos aeronáuticos,

que produce una actividad creciente y que generará siempre en cada

investigación resultados favorables.

Por lo que en ésta tesina se tratará de transmitir las técnicas y

procedimientos más novedosos incluyendo los que se utilizan actualmente en

la construcción y mantenimiento de pavimentos para aeropistas de un solo

material o de mezclas compactadas con el fin de lograr mejores resultados en

el diseño de los mismos y prolongar su vida útil sin olvidarse del factor

económico.

4

Alcance

Alcance

Con el presente trabajo se pretende mostrar las alternativas de

construcción y constitución de los diferentes tipos de pavimentos con el fin de

optimizar los costos, mejorar la preservación de éstos pero sobre todo,

aumentar al máximo la capacidad operacional de los Aeropuertos Mexicanos

mediante un análisis documental y de campo, lo cual generará una mejor

gestión en el tema de pavimentos aeronáuticos dando soluciones de seguridad,

capacidad, desarrollo y economía.

Así mismo, con esta Tesina se procura mejorar las estrategias en el rubro

de mantenimiento de las pistas que se utilizan en los principales Aeropuertos

del país.

Cabe hacer mención que no entra dentro del alcance de ésta investigación,

el estudio de los aspectos relacionados con la toma de decisiones, gestión,

planificación, coordinación y control de la gestión del mantenimiento de los

pavimentos.

Finalmente se busca proporcionar una guía para realizar mejoras en los

programas de mantenimiento preventivo con el fin de evitar al máximo el

mantenimiento correctivo, el cual incrementa considerablemente los costos.

5

Alcance


6

Introducción

Introducción

Circunscribiendo las ideas a la red nacional pavimentada, tal como es el

objetivo del presente trabajo, debemos aceptar un importante cambio de

circunstancias entre el momento actual y las épocas en que las aeropistas

dentro de los Aeropuertos mexicanos empezaron a ser construidas y que, en

buena parte se desarrollaron.

La red nacional comenzó a formarse en el sentido actual a partir de la

época (1950 – 1980) y creció a un ritmo relativamente moderado hasta 1990.

Entre (1960 y 1990), la red aeroportuaria fue objeto de un desarrollo muy

importante.

Si bien en los últimos años (en el periodo 1990-1995) tuvo lugar la

incorporación de una red de modernas aeropistas, a partir del año 2000

continuó creciendo significativamente, pero probablemente con un gradiente

menor.

Los pavimentos dentro de los Aeropuertos de México hoy en día no son los

mismos que fueron en otras épocas.

En el desarrollo de la red aeroportuaria del país son discernibles tres

etapas bien diferenciadas. La primera fue, que en un principio la motivación

fundamental de la planeación fue consciente o por mandato inapelable de la

realidad nacional; es decir la integración sociopolítica de la nación. La segunda,

se construyeron los enlaces aéreos que unen la capital nacional con las

capitales estatales; después estas últimas con las principales ciudades de sus

estados y con otras capitales estatales y la tercera resultó en que finalmente se

comunicaron todas esas localidades con la totalidad de las ciudades

importantes del país. De esta manera se logró una integración nacional que

garantizó la unidad económica, social y política.

7

Introducción

El transporte aéreo y carretero como fenómeno económico fue adquiriendo

una importancia cada vez mayor, de manera que podría decirse que una

actividad que hasta hace relativamente poco tiempo se centraba en comunicar,

hoy se ha transformado en un quehacer mucho más complejo y que, además,

se centra en la necesidad perentoria de comunicar en condiciones económicas

competitivas y ello dentro de un mundo en donde toda la actividad del

transporte evoluciona rápidamente, cada vez más barato, más rápido y más

seguro.

A lo largo de toda la historia reciente de los aeropuertos de México, ha

continuado la construcción de aeropistas de carácter más tradicional o

rudimentario, es decir, sin un análisis o sin ningún estudio serio relacionado con

pavimentos aeroportuarios, así que los realizaban con diseños de carreteras o

autopistas.

Es de esperar que en el futuro una parte importante del esfuerzo

constructivo nacional en el área aeroportuaria se dirija principalmente a lograr

el tránsito expedito y rápido de bienes y mercancías, con la decidida meta de

abatir en todo lo que vaya resultando posible los costos operativos, para

respaldar el desarrollo económico. Independientemente de estas metas, parece

evidente que habrá de continuar el desarrollo de la red alimentadora que, como

se mencionó, no será el objetivo principal de este trabajo.

En 1950 el tipo de aeronaves que operaba en los aeropuertos del país

tenían pesos del orden de 5,670 kgs., en la actualidad es usual ver operando

aviones cuyo peso bruto supera las 272,160 kgs.

A la vez, este incremento ocurrió no sólo en peso, sino también en número.

Por ejemplo, en 1950 el Aeropuerto más importante de México podía tener 5 ó

6 aeronaves diarias; hoy es posible contemplar en la red aeroportuaria

mexicana con 3 ó 4 veces mayor capacidad de aeronaves hasta niveles de 30

ó 40% del tránsito diario; además de que la proporción de carga aumentó

grandemente. En este sentido México es uno de los países de mayor

proporción de aeronaves de carga dentro del flujo general.

8

Introducción

En un homenaje a la visión de los planeadores que antecedieron a los

tiempos actuales, se constató que la red aeroportuaria por ellos erigida con un

criterio sociopolítico sigue formando hoy parte muy notable de la red

aeroportuaria actual, pero a la vez, este hecho trae consigo una importante

carga económica, pues hace que una fracción muy importante de la red

aeroportuaria de México sea también la más antigua; vale decir, la que se

desarrolló en condiciones más diferentes a las actuales.

Los aeroplanos y aviones de antaño ejercían esfuerzos superficiales sobre

los pavimentos menores que los de hoy, puesto que los reglamentos al

respecto han tenido que ir reconociendo la situación cediendo el desarrollo de

las aeronaves de carga en dimensiones y peso bruto. A la vez, aquellos

esfuerzos superficiales disminuían mucho más rápidamente con la profundidad,

de manera que en un pavimento típico de entonces era relativamente exigida

una capa superior del orden de 30 ó 40 cm. de espesor. Las aeronaves

actuales, con esfuerzos mayores, más que duplican esta profundidad de

influencia.

Como consecuencia de aquella situación, los pavimentos se construían

frecuentemente en México con materiales que hoy no podemos sino considerar

poco convenientes y aún con ellos se cubrían pequeños espesores bajo los

cuales aparecían suelos naturales, generalmente producto de préstamo o

expropiaciones de terrenos dedicados para la siembra. Los materiales eran

frecuentemente tan endebles que se consideraba que el agua y sus efectos

eran los enemigos de los ingenieros aeronáuticos, pues convertía en altamente

deformables las secciones estructurales.

Efectivamente, las carreteras se deformaban y tenían baches, grietas,

deslaves, gravilla, etc., lo cual influía fatalmente en los costos de operación,

pero la operación era escasa y se trataba de conseguir comunicación dentro de

una economía nacional relativamente de también escaso nivel.

Obviamente muchas de esas aeropistas antiguas han sido mejoradas con

refuerzos estructurales y sólo hacia arriba y en tal caso presentan hoy un serio

9

Introducción

y recurrente problema de conservación, pues las modernas aeronaves envían

sus efectos a las capas profundas no modernizadas, haciendo poco durables

los añadidos superiores.

En todos esos años, México experimentó una transformación económica y

estructural muy significativa, que fue haciendo aparecer una infraestructura

industrial creciente, hasta alcanzar niveles importantes, de manera que una

economía relativamente doméstica se fue convirtiendo en una economía

necesitada de recurrir a la exportación de bienes para poder seguir su

desarrollo.

Lo anterior equivale a decir que el transporte aéreo y carretero como

fenómeno económico fue adquiriendo una importancia cada vez mayor, de

manera que podría decirse que una actividad que hasta hace relativamente

poco tiempo se centraba en comunicar, hoy se ha transformado en un

quehacer mucho más complejo y que, además, se centra en la necesidad

perentoria de comunicar en condiciones económicas competitivas y ello dentro

de un mundo en donde toda la actividad del transporte evoluciona rápidamente,

siempre con la vista fija en el logro de un transporte cada vez más barato, más

rápido y más seguro.

Un mercado internacional tan altamente competido como el que hoy existe

resulta menos accesible si se llega a él con un transporte relativamente más

costoso que el que puedan utilizar los competidores comerciales. De esta

manera el costo del transporte aéreo pasa a ser un eslabón fundamental en la

cadena del comercio internacional.

Estos hechos conducen a condiciones radicalmente nuevas y mucho más

onerosas en lo que se refiere al comportamiento de los pavimentos.

Condiciones que habrán de ser tomadas en cuenta en los diseños y en la

construcción de las secciones estructurales de las aeropistas que se

construyan en el futuro, en los proyectos de refuerzo que se hacen para

adoptar las pistas y pavimentos existentes a las nuevas condiciones y en las

tareas de conservación normal de todas.

10

Introducción

La antigüedad de la red aeroportuaria mexicana hoy presenta, en efecto,

una situación que viene exigiendo y así seguirá, importantes inversiones para

poner lo existente a tono de lo que exige el presente y exigirá el futuro.

El gran crecimiento del transporte aéreo en número y peso de los vehículos

presenta entonces nuevas condiciones, que han de ser tomadas en cuenta por

los actuales diseñadores y constructores de pavimentos rígidos y flexibles.

Es en este panorama histórico y conceptual en el que se ha pensado que

un trabajo como el presente pudiera tener utilidad, al expresar la realidad del

ambiente en que se desarrolla la construcción de nuevos pavimentos y

aeropistas, así como la conservación de las existentes, los cambios que

seguramente resultarán útiles y necesarios en la conceptualización de

proyectos de nuevos pavimentos o de refuerzos y los métodos con que hoy se

cuenta o que están en una etapa de desarrollo avanzado, para diseñar en

detalle las secciones estructurales de las aeropistas que han de soportar un

transporte aéreo que, sin duda, será siempre creciente.

11

Introducción


12

CAPÍTULO I-Visión General de los Pavimentos y su Mantenimiento

CAPÍTULO I

VISION GENERAL DE LOS

PAVIMENTOS Y SU

MANTENIMIENTO

13



14


VISION GENERAL DE LOS PAVIMENTOS Y SU

MANTENIMIENTO

1.1 ANTECEDENTES

Para señalar los antecedentes del actual Aeropuerto Internacional de la

Ciudad de México, es pertinente conocer la historia de la aviación en el mundo.

Por esta razón de redacta una breve retrospectiva de los sucesos más

relevantes de la aviación como preámbulo de este trabajo de investigación.

Volar siempre fue el sueño de la humanidad, sin dudar que la idea se

remonte a la edad de las cavernas, cuando los hombres -que surgen del mito y

la leyenda- contemplaban a los pájaros, por lo que al paso del tiempo

fortalecieron su imaginación y crearon ángeles y deidades que ungieron de

magia y virtudes para luego adorarlos como Dioses, y trataron de imitarles

hasta que, finalmente, espiando el vuelo de las águilas, mariposas y halcones,

se logró el propósito que, bañado de éxitos, risas, lágrimas y sangre, llegó

finalmente como una feliz conquista más del hombre que, ahora, ha

desarrollado una amplia industria aérea, con la cual ha cumplido su necesidad

de transportarse y aún más... lograr su sueño de volar.

Las leyendas mexicanas son ricas en símbolos de vuelo. Posiblemente la

más representativa de todas sea el Calendario Azteca en cuya representación

mitológica se muestran las metamorfosis de los hombres en pájaros,

especialmente águilas donde puede verse el nacimiento de la particular

heráldica mexicana que considera al águila como el símbolo de la gallardía.

Hijos directos de este mito de Tohtli (convertido por Tonatiuh en ave o cuauhtli)

fueron los guerreros aztecas que lo evocaban como Caballero Águila. Como

mito eterno del ansia de vuelo, posiblemente lo más ejemplificante sea

Quetzalcóatl.

15


El origen de los aeropuertos se remonta a la época de construcción de las

primeros campos de vuelo (terrenos llanos de grandes extensiones donde por

seguridad aterrizaban los aviones) en el siglo XIX, destinados a abastecer y

controlar el aterrizaje de las aeronaves pioneras que surcaron el cielo.

En un principio los aeropuertos eran de terracería y/o pasto, pero durante

las temporadas de lluvias éstas las dejaban inservibles, por lo que la aviación

sufrió un duro recorte durante estas temporadas. Debido a ello, se crearon

estaciones de meteorología, tanto en los aeródromos permanentes como en los

provisionales, en los cuales las estaciones se situaban en camiones equipados

con radio receptores.

Por ende, en algunas ciudades importantes tales como Nueva York, Paris,

Berlín, Londres, entre otros, tuvieron la idea de pavimentar estos terrenos de

una forma rudimentaria, tomando en cuenta que aún no se contaba con un

profundo estudio de factibilidad ni con el diseño y mucho menos con la

tecnología para desarrollar los pavimentos que tenemos en la actualidad.

Conforme el paso de los años, el mundo entero se dio cuenta de la

importancia en el desarrollo del transporte aéreo y del papel fundamental que

éste juega en las comunicaciones, el abastecimiento, el turismo y el transporte,

por lo que los aeropuertos han experimentado un notable crecimiento tanto en

infraestructura, operación y desarrollo comercial, lo cual ha llevado al diseño de

nuevos aeródromos y aeropuertos a lo largo de todas las ciudades importantes

del mundo y zonas económicamente activas, distinguiendo a los aeropuertos

para el tráfico regular de personas y mercancías, y los aeródromos para uso

militar, de adiestramiento o privado.

Es necesario diferenciar aeródromo de aeropuerto. Un aeródromo es un

área preparada para el aterrizaje, despegue y movimiento en tierra de

aeronaves, sin tráfico comercial; en cambio, un aeropuerto tiene tráfico

comercial y, por tanto, posee las instalaciones necesarias para el embarque y

desembarque de pasajeros, equipajes y carga adecuada a ese tipo de trabajo,

junto con una importante infraestructura para la navegación.

16


En los comienzos de la aeronáutica en México, las primeras

demostraciones aéreas se realizaban en terrenos libres de obstáculos que

estaban fuera de la ciudad, sobre las cuales, hablaremos más adelante.

Algunos de estos lugares tomaron carácter permanente por lo que se les

empezó a denominar aeródromos. Cuando aquellos aeródromos fueron

dotándose de instalaciones permanentes para atender al transporte aéreo se

les denominó aeropuertos.

El aeropuerto esta dividido en dos grandes zonas: lado tierra y lado aire,

teniendo cada una a su vez diversas partes. En el lado aire se produce la

operación aeroportuaria de las aeronaves y en el lado tierra, la operación

aeroportuaria de pasajeros, equipajes y carga, previa al embarque o posterior

al desembarque en las aeronaves.

1.2 CONSTRUCCIÒN DE LA PRIMERA PISTA OFICIAL EN UN

AEROPUERTO DE MÉXICO

Es menester indicar en este trabajo que la construcción de la primera pista

oficial en México se llevo acabo en los llanos de Balbuena donde se realizaban

las primeras operaciones aéreas debido a que no se contaba con una pista

oficial, se utilizaba un terreno plano, ya que el Aeródromo Nacional de

Balbuena estaba destinado al entrenamiento de los alumnos de la Escuela

Militar de Aviación y no era compatible con la aviación civil.

Fue tras la visita que el 14 de diciembre de 1927 hizo a la capital del país el

famoso piloto norteamericano Charles Lindbergh, en su avión “Spirit of St.

Louis”, que se tuvo la idea de construir una pista en el puerto aéreo central y

así corresponder a la visita con un vuelo de México a Washington D.C.

Para efectuar ese vuelo se invitó al capitán Emilio Carranza y desde luego

aceptó tal honor; después se nombraron diversas comisiones que se

encargarían, entre otras cosas, de la construcción de la primera pista oficial.

17


Con el fin de localizar el terreno y la orientación de donde se debía

construir la pista, primero se desarrolló un breve estudio meteorológico y

orográfico. El lugar destinado se extendió desde el ángulo noreste de los

terrenos que hoy ocupa la colonia Moctezuma hasta los linderos de lo que

ahora es el Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México.

Una vez localizado el terreno se empezó a desmontar una franja de 5 Km.

de largo por 100 m de ancho, a fin de consolidar y “planchar” perfectamente 3.5

Km.; después se pavimentó la superficie planchada y por último fue pintada la

nueva pista.

Durante la obra se tuvieron complicaciones por el comienzo de la

temporada de lluvias además del breve plazo de 40 días que habían fijado las

autoridades para su inauguración. A pesar de lo rústico de los elementos con

que se contaba y de la poca técnica experimental que se utilizó para su

construcción, la pista fue terminada en el plazo fijado.

Como en todas las grandes obras cuyo proceso de construcción requiere

de tiempo y se lleva en etapas, en el caso del Puerto Aéreo Central también se

produjeron cosas curiosas que aún hoy llaman la atención, pues el primer

aterrizaje oficial lo efectuó el piloto mexicano Felipe H. García en un avión

Hanriot el 5 de noviembre de 1928 cuando todavía la futura pista estaba llena

de obreros, carretillas y maquinaria.

El 1 de marzo de 1929 se puso en servicio la nueva pista del Puerto Aéreo

(denominada Emilio Carranza). La Compañía Mexicana de Aviación que había

contribuido a la construcción de la pista con una aportación de 400,000 pesos

oro (800,000 dólares de aquella época), realizaba normalmente sus

operaciones, dando inicio a una nueva etapa en la aviación nacional; en

diciembre del mismo año se organizó una semana aérea para promover el

aeropuerto a nivel nacional e internacional y el 15 de mayo de 1931 se celebró

la ceremonia oficial de inauguración del nuevo Puerto Aéreo Central con su

18


pista recién estrenada, lo que ameritó el montaje de una exposición

aeronáutica, comercial e industrial.

Para unir las nuevas instalaciones a la vialidad de la ciudad se diseñó un

camino desde la antigua salida a Puebla (salida sureste) hasta la estación

aérea, esa vía en la actualidad es parte del denominado Boulevard Aeropuerto.

Fotografía 1. Supervisión e inspección del pavimento en una pista.

Fotografía 2.Re-encarpetado de pavimentos Asfálticos.

19



20

CAPÍTULO II – Marco Teórico

CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO

21

CAPITULO II – Marco Teórico


22


MARCO TEÓRICO

En todo proceso hay lineamientos que se deben cumplir, estos son

conocidos como leyes, reglamentos y normas que son dictaminados por las

autoridades civiles o federales de acuerdo al fuero al que pertenezca el

proceso.

El ramo de la aeronáutica no es la excepción, en él existen leyes y

autoridades que regulan el funcionamiento de toda la aviación comercial, y

tienen la finalidad de marcar límites máximos y mínimos de funcionalidad para

entidades que presten sus servicios, de tal forma que tanto usuarios como

proveedores interactúen en un marco de equidad que beneficie a todos los

involucrados en los servicios aeroportuarios e impida abusos que dañen a

algunos de sus participantes

2.1 MARCO NORMATIVO NACIONAL

La aviación está sujeta a diversas regulaciones, normas o

recomendaciones tanto de organizaciones internacionales como de las propias

de cada estado. A continuación se mencionan las principales normas que

regulan la operación de los aeropuertos, específicamente lo referente al

adecuado mantenimiento de éstos.

Dentro del Marco Normativo Nacional existen varios documentos que

regulan la construcción, administración, operación y explotación de los

aeródromos civiles, de los cuales, los más importantes son:

23

CAPÍTULO II – Marco Teórico “Ley de Aeropuertos”

La Ley de Aeropuertos tiene por objeto regular la construcción, administración,

operación y explotación de los aeródromos civiles nacionales, los cuales son

parte integral de las vías generales de comunicación. Esta ley fue creada en

1951 y continuó vigente hasta 1995. El H. Congreso de la Unión de los Estados

Unidos Mexicanos, aprobó el 19 de diciembre de 1995 la nueva Ley de

Aeropuertos para su debida publicación y observancia. El 22 de diciembre de

1995 fue publicada en el Diario Oficial de la Federación la nueva Ley de

Aeropuertos.

Para la elaboración de la nueva Ley de Aeropuertos, el gobierno realizó

consultas con diversas dependencias de la Administración Pública Federal,

legisladores, inversionistas potenciales y asesores, así como con los propios

usuarios de los aeropuertos y sus prestadores de servicios, para conocer sus

puntos de vista y contar con una legislación moderna y que satisfaga los

requisitos para la prestación de servicios seguros, eficientes y competitivos.

También se cuenta con el Reglamento de la Ley de Aeropuertos, cuyas

disposiciones permiten la adecuada observancia de esta Ley.

“Reglamento de la Ley de Aeropuertos”

El Reglamento de la ley de Aeropuertos rige de conformidad con sus

disposiciones: la administración, operación y conservación de todos los

aeródromos y aeropuertos que integran el sistema aeroportuario nacional.

En la ley de Aeropuertos a través del capítulo III, específicamente en el

artículo 27 sección X establece las “concesiones y permisos” e indica que se

revocará la concesión o el permiso por el incumplimiento de las obligaciones de

conservación y mantenimiento del aeropuerto. En el capítulo V dentro de los

artículos 38 y 39 establece el tipo de “infraestructura” que debe de ser

propuesto por los permisionarios o responsables del Aeropuerto, esto mediante

la elaboración un programa de inversiones en materia de conservación y

24


mantenimiento, en el que se incluyan medidas específicas de seguridad y

protección del ambiente.

De igual manera, en el capítulo XV, que se refiere a “sanciones” en el

artículo 81, sección XV, establece que el incumplimiento de las obligaciones de

conservación y mantenimiento del aeródromo civil genera una multa de mil a

treinta mil días de salario mínimo.

Por otro lado, en el Reglamento de la Ley de Aeropuertos en el capítulo II

del Título III, establece que el permisionario deberá considerar y tomar en

cuenta los estándares de seguridad, calidad y eficiencia establecidos en el

título de concesión (contrato) y en dicho Reglamento.

Básicamente la legislación Nacional habla de la obligación del operador a

invertir, conservar y mantener el Aeropuerto en un estado de seguridad, esto

incluye el lado aire, la cual engloba a “Los pavimentos”.

2.2 NORMATIVIDAD INTERNACIONAL

Dentro del Marco Normativo Internacional y para la realización del presente

trabajo, En el Anexo 14 volumen 1 se establece una guía relevante que permite

ampliar el panorama del diseño y mantenimiento de los pavimentos. Dentro del

capítulo 2: “Datos sobre los Aeródromos” y el capítulo 10: “Mantenimiento de

Aeródromos” engloban las recomendaciones que se deben de considerar para

determinar este fin. A continuación se hace una breve descripción de éstas

recomendaciones.

En primer lugar, se deberá de determinar la resistencia de los pavimentos,

la cual se establece en el capítulo 2.6, esto se obtiene mediante la notificación

del propio aeropuerto identificando que resistencia de pavimento es la máxima

que puede soportar manteniendo la seguridad de las operaciones, de tal forma

que se debe de tomar en cuenta:

25


a) el número de clasificación de pavimentos (PCN);

b) el tipo de pavimento para determinar el valor ACN\PCN;

c) la categoría de resistencia del terreno de fundación;

d) la categoría o el valor de la presión máxima permisible de los

neumáticos;

El número de clasificación de pavimentos (PCN) notificado indicará que

una aeronave con número de clasificación de aeronaves (ACN) igual o inferior

al PCN notificado puede operar sobre ese pavimento, a reserva de cualquier

limitación con respecto a la presión de los neumáticos, o a la masa total de la

aeronave para un tipo determinado de aeronave. También es posible notificar

diferentes PCN si la resistencia de un pavimento está sujeta a variaciones

estacionales de importancia.

También nos recomienda que en cada aeródromo debería establecerse un

programa de mantenimiento incluyendo, cuando sea apropiado, un programa

de mantenimiento preventivo, para asegurar que las instalaciones se conserven

en condiciones tales que no afecten desfavorablemente a la seguridad,

regularidad o eficiencia de la navegación aérea.

Por “mantenimiento preventivo” se debe entender la elaboración de un

programada de mantenimiento llevado a cabo para evitar fallas de las

instalaciones o una reducción de la eficiencia de los mismos.

Así mismo, por "instalaciones" se denotan los pavimentos, ayudas visuales,

vallas, sistemas de drenaje y edificios.

Las especificaciones que se indican a continuación están previstas para

proyectos de recubrimiento del pavimento de las pistas, cuando éstas hayan de

entrar en servicio antes de haberse terminado por completo el recubrimiento,

con la consiguiente necesidad de construir normalmente una rampa provisional

para pasar de la nueva superficie a la antigua.

26


Para el caso de mantenimiento, dentro de las recomendaciones hechas por

éste organismo internacional, se menciona que “El recubrimiento” debería

efectuarse empezando en un extremo de la pista y continuando hacia el otro

extremo, deforma que, según la utilización normal de la pista, en la mayoría de

las operaciones las aeronaves se encuentren con una rampa descendente y

que en cada jornada de trabajo debería recubrirse toda la anchura de la pista.

2.3 OTRAS PUBLICACIONES.

Dentro de las circulares o publicaciones emitidas por la OACI para orientar

la construcción y mantenimiento de los pavimentos que también se pueden

consultar están:

Manual de diseño de aeródromos (Doc 9157)

- Parte 3: “Pavimentos”, en la cual figura la orientación sobre el

recubrimiento de pavimentos y sobre la evaluación de sus condiciones de

servicio.

Manual de servicios de aeropuertos (Doc 9137)

- Parte 2 : “Estado de la superficie de los pavimentos” la cual se emite

orientación sobre los métodos utilizados para medir la textura de la superficie y

se presenta un gráfico que se basa en los resultados de ensayos llevados a

cabo sobre determinadas superficies cubiertas de hielo o nieve, en el que se

muestra la correlación que existe entre ciertos dispositivos de medición del

rozamiento en superficies cubiertas de hielo o de nieve, también se ofrece

orientación sobre la utilización de productos químicos en los pavimentos de los

aeródromos.

Se proporciona además orientación sobre la metodología para determinar

los valores de rozamiento correspondientes al objetivo de diseño, al nivel

27

CAPÍTULO II – Marco Teórico previsto de mantenimiento y al nivel mínimo de rozamiento respecto de

medidores del rozamiento.

- Parte 9: “Métodos de mantenimiento de aeropuertos” En ésta parte

establece que la superficie de las pistas debería mantenerse en un estado que

impida la formación de irregularidades dañosas o el desprendimiento de

material que pudiera representar un peligro para el funcionamiento de las

aeronaves.

Esta especificación exige una vigilancia continua del estado del pavimento

y su reparación, cuando sea necesario. La reparación de pavimentos es

costosa y con frecuencia impone restricciones en el tráfico del aeropuerto, aún

cuando las zonas dañadas sean pequeñas. En consecuencia, el mantenimiento

preventivo reviste gran importancia para la administración del pavimento del

aeropuerto.

2.4 TIPOLOGÍA DE PAVIMENTOS

Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que

reciben en forma directa las cargas del transito y las transmiten a los estratos

inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la

cual debe funcionar eficientemente. Las condiciones necesarias para un

adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y

vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los

agrietamientos, edemas de una adherencia adecuada entre el vehículo y el

pavimento aun en condiciones húmedas.

Deberá presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos

del transito, de la intemperie y del agua. Debe tener una adecuada visibilidad y

contar con un paisaje agradable para no provocar fatigas.

Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad,

se deberán colocar los materiales de, mayor capacidad de carga en las capas

28


superiores, siendo de menor calidad los que se colocan en las terracerías

además de que son los materiales que más comúnmente se encuentran en la

naturaleza, y por consecuencia resultan los más económicos.

La división en capas que se hace en un pavimento obedece a un factor

económico, ya que cuando determinamos el espesor de una capa el objetivo es

darle el grosor mínimo que reduzca los esfuerzos sobre la capa inmediata

inferior.

La resistencia de las diferentes capas no solo dependerá del material que la

constituye, también resulta de gran influencia el procedimiento constructivo;

siendo dos factores importantes la compactación y la humedad, ya que cuando

un material no se acomoda adecuadamente, éste se consolida por efecto de

las cargas y es cuando se producen deformaciones permanentes.

2.4.1 PAVIMENTOS CONVENCIONALES

De forma general, los pavimentos pueden ser flexibles y rígidos.

El pavimento flexible es aquel que por sus condiciones elásticas es

capaz de absorber deformaciones ante cargas circulantes, recuperándose

total o parcialmente al cesar aquéllas.

Cuando el envejecimiento o la magnitud de las cargas producen una

superación del límite elástico, llega la rotura o la deformación permanente.

Están formados por unas capas granulares pavimentadas con mezclas

de áridos, como asfalto o alquitrán, a los que pueden añadirse

eventualmente algunos aditivos en busca de mejorar determinadas

características: resinas, cal, cemento, caucho, vinilos, etc.

29


Figura 1. Estructura del Pavimento para Ampliación de Pista

El pavimento rígido se diferencia del anterior en que su pavimento está

constituido por una losa de hormigón, cuya capacidad de flexión es limitada.

A veces, la capa de soporte de la losa se mejora con cemento, cal, cenizas

o escoria de altos hornos.

Cuando esta última capa se ha estabilizado con cemento, bien

directamente o en centrales y la rodadura es asfáltica o de alquitrán, el

pavimento se denomina compuesto o semi-rígido ya que constituye un

caso intermedio entre los dos “clásicos".

Los pavimentos flexibles se fundamentan en una materia prima

derivada del petróleo, de importación en muchos países y por tanto, con

incidencia negativa en la balanza de pagos: el pavimento rígido utiliza un

producto comúnmente de fabricación nacional, aspecto a considerar en el

momento de la planificación.

La ventaja del pavimento flexible es su adaptabilidad a cualquier tipo

de terreno y su relativa facilidad de reparación.

30


Hace años resultaba más económico el flexible, pero actualmente su

costo es similar, tanto por el encarecimiento del petróleo como por la

reducción de costos de producción y puesta en obra del hormigón hidráulico.

Las modernas máquinas para fabricación y extendido de hormigones

de cemento son comparables en cuanto a precios, rendimiento y acabado a las

de aglomerado; el obstáculo de la colocación de encofrados, lleva camino

de desaparecer con la satisfactoria experiencia de los deslizantes.

Su resistencia a tracción y a torsión es pequeña, por lo que necesita un

costoso mantenimiento en las zonas de maniobra.

En los aglomerados asfálticos la resistencia a los combustibles de

aviación es reducida; los de alquitrán presentan el inconveniente de las

dificultades de fabricación y puesta en obra, y elevado costo.

La insolación y la alta temperatura ambiental llevan a las mezclas a reblan-

decimientos, con su secuela de deformaciones y fluencias ante las cargas, lo

que altera las rasantes y crea condiciones favorables a posteriores

infiltraciones de agua que pueden causar la destrucción del pavimento entero.

Ante temperaturas bajas, el pavimento flexible no tiene condiciones para

soportar las agresiones que exige mantenerlo en régimen aceptable de

servicio: las sales para evitar hielo y nieve le atacan químicamente; las

máquinas, mecánicamente.

Los puntos débiles del pavimento rígido son las juntas y las fisuras.

En ellas es por donde se inicia el deterioro del hormigón, tanto por penetrar

el agua como por constituir las zonas más fácilmente atacables por los agentes

físicos. También durante la ejecución, las juntas asumen un papel

importante. Por una parte, su construcción es costosa y lenta y, por otra,

precisa de un relleno o un sellado de alto costo.

Los pasadores y caperuzas son caros en material y mucho más en

mano de obra; los discos para serrado tienen también precios elevados y

31

CAPÍTULO II – Marco Teórico rendimientos bajos, más la mano de obra en cierto modo especializada; la

terminación de juntas (labiado, relleno, sellado, etc.) es lenta y onerosa.

Además, desde el momento de extendido del hormigón hasta el comienzo

del juntado transcurre un tiempo con el peligro de que si no se hace en el

momento justo aparezcan fisuras ante un retraso, o quedan las juntas

irregulares y desconchadas si la operación ha sido prematura.

Las fisuras pueden aparecer:

• Por tensiones debidas a flexión producida por las cargas o por

gradientes de temperaturas grandes entre ambas caras. Estos

dos aspectos deben tenerse en cuenta en el cálculo, por lo que hay

que suponer que sólo un mínimo de grietas se deben a esta causa.

• Por "descalce" de la superficie de apoyo de la losa, dejando parte

de ésta en voladizo, por discontinuidades apreciables en el módulo

de reacción de la superficie de apoyo o por asientos diferenciales.

Pueden deberse a una compactación insuficiente del material, a su

heterogeneidad, a su sensibilidad a la humedad o a varios de

estos defectos simultáneamente; o bien, a que a través de las

juntas y fisuras ya existentes o por capilaridad ante humedades

subyacentes, llegue el material a saturarse, con lo cual se pro-

duce una reducción de sus características mecánicas, un arrastre

de finos e, incluso, bajo el movimiento de las losas al paso de

cargas, los conocidos fenómenos de bombeo y surgencia.

Pueden aminorar estos efectos una selección cuidada del material a

utilizar en la subbase, y una ejecución correcta: extendido sin segregación,

compacta segregación especificada en % y humedad, nivelación dentro de

tolerancias, humectación previa al vertido de hormigón; o bien la

introducción de subbases mejoradas en vez de la capa granular clásica.

Por un curado tardío, insuficiente o defectuoso, permitiendo una

evaporación del agua de la mezcla durante el período de fraguado. Es

32


éste un defecto de ejecución fácilmente evitable.

Parece claro, por lo anterior, que suprimir o espaciar las juntas, disminuir

el canto de la losa para darla mayor flexibilidad y dotar a la sección de, una

mayor resistencia a los esfuerzos de tracción lleva hacia la que parece mejor

solución.

En los anteriores tipos de firme cabe que sus capas inferiores tengan com-

posiciones muy distintas: grava-cemento, suelos-cemento, gravas-betún,

zahorras machacadas, zahorras naturales, arenas, etc.

A ellos existen alternativas más o menos extendidas, más o menos

utilizadas, algunas pasadas de moda y otras en investigación, que

introducen tecnologías más sofisticadas y que se exponen de manera

somera, ya que pueden ser solución a problemas de índole económica, de

índole técnica o de plazos de ejecución, y el proyectista debería

considerarlas y estudiarlas para su propio caso.

Sin ánimo exhaustivo se relacionarán, entendiendo por hormigón el

de cemento:

• Los pavimentos de hormigón armado.

• Los de hormigón pretensado.

• Los hormigones microarmados o armados con fibras.

• Los de hormigón seco apisonado.

• Los de adoquines o bloques.

• Los denominados "sandwich" o bocadillo, híbridos de rígido y flexible.

• Los de mezclas bituminosas reforzadas.

• Los de alquitranes modificados; los porosos: de hormigón de cemento o

de aglomerado asfáltico.

• Y, finalmente, los de malla metálica.

33

CAPÍTULO II – Marco Teórico 2.4.2 PAVIMENTO DE HORMIGÓN ARMADO

El primer intento de mejorar el pavimento de hormigón en masa o con

un mallazo de piel para controlar las grietas de retracción, es el del

hormigón armado. (fig.2).

Figura 2. Pavimento de hormigón armado

Por una parte, la armadura de acero da al conjunto una resistencia a la

tracción que el hormigón solo no tiene, lo que permite reducir su canto

alrededor del 15 ó 20%; por otra, aunque no impide las fisuras de retracción,

sí impide que se abran más y se propaguen y además pueden separarse

las juntas a mayores distancias, hasta 25 m.

No obstante, salvo en espesores elevados de las losas (superiores

p.e. a 30 cm.) la reducción del espesor con armadura se ha traducido en

la práctica en la aparición de desconchones y troceados causados por la

acción del chorro de los aviones, la fatiga, las altas presiones de inflado y

el frío, por lo que la recomendación es que se deje la misma dimensión

34


que para el hormigón en masa.

Por ello, la técnica del pavimento en hormigón armado no ha tenido

gran desarrollo, ya que salvo en casos singulares es más cara y más

dificultosa de construir que las soluciones tradicionales.

2.4.3 PAVIMENTO DE HORMIGÓN PRETENSADO

También con el fin de controlar o evitar fisuras y de aligerar el espesor

de las losas, se ha utilizado el pavimento de hormigón pretensado.

Su investigación para carreteras se inició en los años 30, en

aeropuertos no se introdujo hasta acabada la Segunda Guerra Mundial. Se

construyeron tramos con este tipo de pavimento en los años 46 a 50 en las

pistas de vuelo de Orly y de Bruselas, Amsterdam y Argel, y áreas de

estudio en los Estados Unidos en 1959 en las bases de Lemore (California)

y Biggs (Texas) con espesores entre 14 y 25 cm.

Sus cualidades teóricas son:

• No debería tener grietas, prácticamente.

• El canto se reduce alrededor del 50% con respecto al pavimento de

hormigón en masa.

• No necesita juntas transversales de retracción, aunque sí de dilatación.

• La losa es elástica y por lo tanto puede absorber asientos diferenciales.

• Para iguales superficies el tiempo de ejecución puede llegar al 30%

del de losas convencionales.

Y en el aspecto negativo:

• Es precisa una ejecución cuidadosa y con personal más especializado.

• Puede presentarse corrosión en cables y anclajes.

• Puede haber fallos en los anclajes y sus mecanismos que alteren las

tensiones en los cables.

35


• Si falla una zona, hay que sustituir toda el área construida unitariamente.

• Es difícil introducir nuevos servicios en o bajo el pavimento una vez

construido (canalizaciones eléctricas, drenajes, conducciones, etc.).

Figura 3. Losa Pre-tensada (en Ambos Sentidos)

36


Como en toda elección de pavimentos, el estudio geotécnico,

económico de plazos es el que debe indicar cuál hay que elegir en el terreno

práctico los pavimentos pretensados no ofrecen ventajas claras, en general,

sobre los convencionales, por lo que su uso no se ha extendido tanto como se

esperaba.

Las losas prefabricadas pueden ser bitensadas, longitudinal y

transversalmente, o sólo con pretensado longitudinal.

Las dimensiones de estas son de 3,50 x 6,00 ó 7,00 m; se utiliza acero de

3 a 5 mm. para el pretensado, en dos capas cercanas a cada cara. Los cantos

resultantes varían de 14 a 22 cm., y los pretensados iniciales necesarios

están entre 2 y 3 MPa. La dimensión la limita el peso para el posterior traslado

y colocación.

A las losas se les dejan unas abrazaderas que sirven para unir unas

con otras por soldadura; las juntas se rellenan en sus 213 partes con un

mortero pobre de arena y se sellan, dejando libres para dilatación cada

dos o tres juntas, según la gama de temperaturas ambiente.

Las bases utilizadas en este caso son las tradicionales en pavimentos

rígidos, aunque es recomendable que sean tratadas con cemento; para

asegurar una mejor superficie de apoyo se extiende a veces una capa de

3 a 6 cm. de arena-cemento, según el tipo de base.

2.4.4 PAVIMENTOS DE HORMIGÓN DE CEMENTO MICROARMADO CON

FIBRAS

Otro tipo de pavimento rígido especial es el "microarmado", que

incorpora fibras de pequeña dimensión comparada con las de las losas de

hormigón para colaborar a la absorción de esfuerzos de tracción. Es el

que parece de mayor futuro de los que se citan.

37


Se ha utilizado experimentalmente:

• Acero, en forma de pequeñas agujas o de flejes con distintas formas

geométricas, dependiendo del centro investigador o del fabricante.

• Materiales sintéticos (polivinilo, polietileno, polipropileno, nylon, seda

artificial, etc.).

• Fibra de vidrio.

• Materiales naturales (algodón, asbesto, etc.).

La idea de mejorar las características de aglomerantes añadiendo material

fibrosas no es nueva: el empleo de adobe en la construcción se

remonta Mesopotamia hace miles de años; el fibrocemento (con amianto)

se utilizó tuberías durante muchos años.

De manera científica se iniciaron los estudios a mediados de este siglo.

Con ellos se perseguía, fundamentalmente:

• Mejorar la baja resistencia a tracción y a flexotracción del hormigón.

• Aumentar su ductilidad.

• Aumentar la resistencia al impacto.

• Disminuir y controlar la fisuración.

Consecuencia de lo anterior, reducir espesores y aumentar la durabilidad.

Las fibras a utilizar deben ser de materiales con módulos de elasticidad de

órdenes comparables o superiores a los del hormigón lo que de entrada

elimina al polipropileno, polietileno y nylon que sí se utilizan para mejorar la

resistencia al impacto en prefabricados de arquitectura.

El algodón, la seda artificial y la fibra de vidrio son atacables por los

álcalis del cemento, lo que las hace inadecuadas para el hormigón en

pavimentos. La fibra de vidrio se utiliza en hormigones ligeros

prefabricados protegida con resinas epoxídicas.

38


Otras fibras naturales, como el asbesto o el amianto, tienen el

inconveniente de que son tóxicas y absorben agua en cantidades elevadas

por lo que exigen cantidades mayores de cemento. Se emplean en

prefabricados ligeros como tuberías o canalones.

La fibra utilizable preferentemente en hormigón para pavimentos es la

de acero, generalmente de bajo contenido en carbono y con forma de agujas o

de pequeños flejes arqueados en los extremos. Las dimensiones usuales

son: para agujas, diámetros de 0,15 a 0,75 mm. y para flejes, anchuras de

0,25 a 0,90 mm. con espesores de 0,15 a 0,40 mm.

Las longitudes están entre 6 y 70 mm. con dosificaciones entre 20 y 80

Kg./m3.

La longitud dividida por el diámetro equivalente se denomina en

inglés "aspect ratio", que se ha traducido al español por "presencia",

"aspecto" y "esbeltez". La esbeltez típica de una fibra de acero para

pavimentos está entre 30 y 150.

Las primeras utilizaciones se hicieron para refuerzo de losas,

empleando morteros de arena o de arena y gravilla de tamaño máximo 9,5

mm.; posteriormente se extendió a losas de grosor normal para utilización

tanto en aeropuertos como en carreteras.

De los tramos experimentales se dedujo que, además de los efectos

esperados, se producía una mejora a la fatiga dinámica y superficies con

mejores coeficientes de resistencia al desgaste y de rozamiento.

La fabricación de este tipo de hormigones es similar a la del hormigón

en masa, entrando las fibras como un componente más.

Para que éstas ejerzan su misión deben estar uniformemente

embebidas en la masa, por lo que es conveniente aumentar la proporción

de finos para ir a proporciones de pasta del orden del 40%, es decir, un 10%

más que en las dosificaciones normales, y limitar el tamaño máximo de

39

CAPÍTULO II – Marco Teórico árido a 20 mm. Para hormigones de pavimentos con áridos de 20 mm.,

debe ser inferior a 100 y la proporción en volumen de fibras de alrededor del

2% de la pasta o del 1 % del volumen total.

Resistencia a tracción MPa

Modulo de Young MPa

Elongación máxima %

Densidad

Acrílicas 210-420 2.110 25-45 1,1

Asbesto 560-985 84.370-140.600 0

Algodón 420-700 4.920 3-10 1,5

Vidrio 1.050-3.850 70.300 1,5-3,5 2,5

Nylon 770-840 4.220 16-20 1,1

Poliéster 730-880 8.440 11-13 1,4

Polietileno 700 140-422 10 0,95

Polipropileno

Seda artificial

Acero 280-4.220 203.890 0,5-35 7,8

Tabla 1. Propiedades mecánicas de algunas fibras

Pueden conseguirse resistencias a compresión del orden de los 15 MPa

con densidades 2t/m3. Las fibras reducen la docilidad y por tanto la

trabajabilidad, disminuyendo al aumentar la proporción de fibras, por lo

que hay que aumentar la relación cemento hasta 0.5-0,6, con dosificaciones

entre 350 y 450 Kg./m3, o bien emplear un plastificante.

Con una dosificación bien estudiada, no debe haber problemas en su

fabricación y puesta en obra con los mismos medios que un hormigón en

masa: central de hormigonado, máquina extendedora de encofrados fijos o

deslizantes y compactación por vibrado, si bien con maestra y no con

vibradores sumergidos para evitar la afluencia de fibras con el mortero a la

superficie.

En cuanto a la durabilidad de las fibras, por la que se ha comprobado

40


salvo, las superficiales, que se oxidan y desaparecen con el tráfico, las

interiores, envueltas en la pasta no sufren corrosión apreciable si la

fisuración es pequeña, como cabe esperar de una buena dosificación. En otro

caso, la entrada de aire y agua puede acelerar un proceso de oxidación.

El hormigón con fibras se comporta mecánicamente como microarmado, es

decir, que en cada sección las fibras de acero absorben las tensiones

tanto causadas por las cargas, compresiones y/o flexiones, como por la

retracción de fraguado o las retracciones térmicas. La inclusión de fibras

metálicas, mejora la conductividad térmica y por tanto reduce los

gradientes de temperatura que pudieran dar lugar a cambios de volumen

diferenciales importantes y a, flexiones.

Comparada con una losa en masa, la microarmada se comporta

inicialmente ante cargas flectoras de forma similar, pero alcanzado el

esfuerzo con el que la losa convencional se partiría, la de fibra de acero

puede seguir soportando cargas y fatiga hasta valores bastante superiores,

lo que significa poder reducir los cantos apreciablemente.

En ensayos realizados por la USS (United States Steel), se ha llegado a

incrementar las características del hormigón con fibras de tipo aguja con

respecto al hormigón en masa. Los porcentajes de estos son los siguientes :

• Resistencia al impacto 1%

• Resistencia a rotura 200%

• Resistencia a tracción 200%

• Resistencia a torsión 200%

• Resistencia a cortadura 200%

• Módulo de rotura a flexión 200%

• Resistencia a fatiga 50%

• Resistencia a la abrasión 30%

• Resistencia a compresión 15%

41


Figura 4. Curva carga-deflexión

Las fibras de acero con arqueado en los extremos mejoran todas

estas características con respecto a las planas, alcanzando roturas a

tracción del orden del 25% más altas.

2.4.5 HORMIGÓN SECO COMPACTADO

Una tecnología recientemente recuperada con buenos rendimientos

es la del hormigón seco compactado, ampliamente utilizada desde

cerramientos de presas a carreteras secundarias.

42


A finales de los años treinta se utilizó aisladamente en algún aeródromo,

quedando en desuso hasta hace una decena de años y en aeropuertos

hasta mediados de los 80.

Consiste en utilizar un hormigón con una humedad muy baja (del 4,5

al 6,5% próxima a la óptima del Proctor Modificado), contenido de

cemento del orden del 10% en peso y con asentamiento cero. Se consiguen

resistencias a flexión del orden de los 5 kN/m2, similares o algo superiores a la

del hormigón convencional y es posible colocarlos en obra con la maquinaria

usual de suelos-cemento.

Como todos, este tipo de pavimento tiene ventajas e inconvenientes.

En principio, y debido a las dificultades en obtener superficies regulares, no

parece adecuado para aeronaves de gran porte, ni en pistas en que se

circule a velocidades altas.

Se emplean en la dosificación áridos similares a los del hormigón

normal, con tamaños máximos de 20 ó 25 mm. aunque con proporciones

de finos menores: el cernido por el tamiz de 5 mm. (aprox. 4 ASTM) entre

50-70; por el tamiz, 0,4 mm. (40 ASTM), 20-30 y por el 0,08 mm. (200 ASTM)

10-20.

En aeropuertos, su utilización sería como base de un pavimento mixto

es decir, con pavimento de aglomerado asfáltico, o subbase de una losa de

hormigón de cemento.

La ventajas que se presentan son, en general, mayores que las

desventajas, y fundamentalmente un menor costo de construcción (por llevar

menos cemento, puede utilizar áridos en una gama amplia se rápido de

ejecución y necesitar pocos recursos humanos), la resistencia a agentes

químicos típica de las mezclas de cemento, poco mantenimiento, posibilidad

de colocarlo con circunstancias meteorológicas adversas (lluvia, temperaturas

extremas), reducción en el espesor de las rodaditas, etc.

Por contra, la terminación superficial no es buena, tiene fisuras de

43

CAPÍTULO II – Marco Teórico retracción pequeña y múltiple, necesita un período de curado que puede ir,

según el clima, de una semana a un mes, es poco conformable en el sentido

de que no se puede moldear ni acabar en esquinas o recovecos.

2.4.6 PAVIMENTOS DE ADOQUINES

En el inicio de los aeródromos y hasta hace 50 ó 60 años, algunas de las

superficies destinadas especialmente a estacionamiento de aviones y zonas de

repostado, mantenimiento o lavado se construyeron adoquinadas, de

manera similar a las calles de las grandes ciudades. Estos adoquines

estaban labrados en piedra natural y su uso se fue abandonando al apa-

recer técnicas industriales en la construcción de pavimentos y al aumentar

las masas de los aviones y las necesidades de superficies pavimentadas.

Además, la piedra se iba puliendo y llegaba un momento en que resultaba

deslizante.

A finales de los años cuarenta, en algunos países deficitarios en roca y

que utilizaban tradicionalmente ladrillo para pavimentar calles y aceras, se

empezó a fabricar un tipo de adoquín artificial de mortero de cemento, técnica

que fue evolucionando en calidad y en alcance y que se extendió por

Europa Central y más lentamente a otros países.

No hace más de diez años que se pensó que tal tipo de pavimento

podría ser útil en aeropuertos, siendo los ingleses los primeros en hacer

un estudio sistemático en el aeropuerto de Luton del que se deducen

interesantes conclusiones. En Australia se han utilizado, e investigado, en los

últimos años para varios aeropuertos.

Los adoquines de hormigón deben cumplir con las premisas que se le

exigen a un buen pavimento de aeropuerto, y las resistencias pueden ser :

• Resistencia mecánica elevada y vida prolongada.

• Resistencia a esfuerzos térmicos y al alabeo.

• Buenas características retracción-dilatación por variación de la

temperatura.

44


• Buenos coeficientes de rozamiento a los neumáticos de los trenes de

aterrizaje.

• Inalterabilidad a la exposición de temperaturas altas, como las del chorro

de los motores.

• Inalterabilidad química a los vertidos: combustibles, lubricantes, líquidos,

antihielo, etc.

• lndeformabilidad a las torsiones por giro de los neumáticos.

Todas ellas las cumplen bien los adoquines de hormigón, cuyas

características:

Geométricas, para utilización en aeropuertos son curvas,

rectangulares o con formas, con dimensiones en planta de 20 x 10 cm. y

espesores variables (6, 8 y 10 cm.). Son recomendables las formas

cúbicas, ya que los bordes curva se rompen antes.

Resistentes, resistencia característica no inferior a 60 MN/m2 y

con tenido mínimo de cemento superior a 350 Kg./m3 y deseablemente

cercano a los 400.

La colocación debe hacerse sobre una cama de arena, con

granulometría pasando el 90% como mínimo el tamiz de 5 mm. y no más

del 3 ó 4% por el tamiz de 0,08 y con espesor de 6 a 8 cm. sobre un

hormigón o grava-cemento de buenas características.

En el caso de Luton, sobre un suelo de CBR se ensayó una

sección de 10 de suelo-cemento, 25 cm. de hormigón y encima los

adoquines sobre la cama de arena.

A fin de asentar los bloques, se da una pasada con una placa vibrante;

las juntas se rellenan con una arena con un 10% de limo y se sellan con un

líquido polimérico, de forma que la estructura tiene una cierta flexibilidad a

los movimientos.

45


Figura 5. Sección Tipo

Los adoquines se colocan imbricados para mejor resistencia al arrastre. No

obstante, es necesario confinarlos por áreas con bordillos de contención,

que pueden ser de hormigón.

En ensayos llevados a cabo sobre los adoquines de hormigón, se ha

determinado que soportan el impacto de gases a más de 500°C sin daño, y

que sometidos a ciclos de hielo-deshielo +20/-18°C, tampoco manifiesta

daños ni fracturas. Igualmente, son escasamente atacables por compuestos

químicos presentes en combustibles, lubricantes o líquidos antihelada.

Tienen además como ventaja la facilidad de reparación y de sustitución,

y que al poder fabricarse en colores, no sería necesaria la pintura de

señalización haciendo las marcas con los propios adoquines.

La utilización en cabeceras de pista, calles de rodaje y

estacionamientos parece así posible; hay dudas en cuanto a su

comportamiento ante velocidades elevadas de las aeronaves y de giro de las

ruedas.

46


Referente a un posible cálculo teórico, se ha hecho en algunos

casos empleando el método de la FAA para pavimentos flexibles recogido en

la Parte 3 del Manual de Provecto de Aeródromos de OACI, sustituyendo

en el resultado los diez o doce centímetros y medio de aglomerado

asfáltico por adoquines de ocho centímetros de espesor sobre una cama de

tres centímetros de arena.

2.4.7 MEZCLAS ASFÁLTICAS REFORZADAS

De forma similar al caso de los hormigones de cemento, se utiliza

crecientemente en las mezclas asfálticas para pavimentos algún tipo de

refuerzos además del que reológicamente significa la modificación por

adición de polímeros.

El refuerzo estructural lo podemos clasificar en:

• Mezclas armadas con mallazo de fibra de vidrio.

• Mezclas bituminosas reforzadas con fibras poliméricas

• Mezclas armadas con mallazo metálico.

• Mezclas armadas con mallazo de polímero.

Con ello lo que se busca, una vez más, es un aumento en la

resistencia a tracción, un control de la fisuración del aglomerado y evitar la

propagación de grietas reflejadas de sub-bases rígidas, como gravas-

cemento o suelo- cemento de las losas existentes en el caso de refuerzos.

Estas soluciones tienen, por el momento, aplicaciones restringidas a casos

particulares, fundamentalmente refuerzos sobre capas deterioradas tanto

asfálticas como de hormigón.

Las fibras son de propileno o de polivinilo, con dimensiones de unos

10 mm. de longitud y dotación de alrededor del 0,3% en peso de la

mezcla con ellas se consigue mejorar la resistencia a tracción y disminuir las

fisuras y las deformaciones. Es preciso aumentar la dotación de betún en un

47

CAPÍTULO II – Marco Teórico porcentaje similar al contenido de fibras.

Otra alternativa es utilizar láminas, de 10 a 50 mm. de longitud y de 2 a

10 de anchura con espesores de décimas de mm., consiguiendo efectos

similares al de las fibras. En el caso del polivinilo se produce una disolución

parcial en el aglomerante, que debe ser blando. Las mezclas ensayadas se

comportan mejor con alquitrán que con betún, y tanto en este caso como en el

de las fibras el problema es la temperatura de trabajo que puede fundirlas.

Para controlar las fisuras en refuerzos se emplea un mallazo

metálicos embebido en la mezcla bituminosa; al estar sometido a oxidación se

parten alambres, lo que ha llevado a abandonar esta alternativa.

Más actual y prometedora, por cubrir un campo mucho más

amplio que el de los pavimentos, es el de los mallazos de polímero

también denominados de “geotextil” o “geomallas", que empezaron a

utilizarse hace unos veinte años.

Con ellas se puede obtener aumentos en la resistencia a tracción de

hasta el 50% con, respecto a la mezcla sin malla.

Se colocan estas cuadrículas entre dos capas de aglomerado,

normalmente entre las capas intermedia y de rodadura o entre aquélla y la

de base o se extiende previamente una capa de regularización. El espesor

de la capa sobre el mallado no debe ser menor de 4 cm. El solape entre

mallas, de 25 cm. en sentido longitudinal y 15 en transversal.

Es necesario dar un riego de adherencia, con contenido en betún

residual de 0,6 a 1,0 Kg./m2 a fin de asegurar la unión de la malla a la

capa de apoyo. En algún caso es conveniente clavarlas: si van sobre

mezclas de cemento, o si se emplean anchos grandes de malla (superiores a

los 3 m).

La compactación debe hacerse sin vibración y dando previamente

unas pasadas con rodillos ligeros que asienten la capa.

48


Al material constituyente se le debe exigir:

• Alta resistencia a esfuerzos de tracción, flexión y cortadura.

• Alargamientos pequeños para cargas altas.

• Buena adherencia y buen coeficiente de rozamiento con la mezcla

bituminosa.

• Durabilidad.

• Estabilidad a altas temperaturas.

Las características principales para el empleo en pavimentos de

aeropuertos que deben cumplir son:

• Resistencia a tracción: >80 kN/m

• Deformación máxima: 16/30%

• Temperatura de fusión: >160°C (podría rebajarse, según la temperatura

de extensión del aglomerado prevista).

Deben llevar además un tratamiento, hecho en fábrica, fábrica, para

aumentar la adhesividad al betún.

2.4.8 PAVIMENTOS "SANDWICH" O INVERTIDOS

Una solución que adquirió en los años setenta cierta notoriedad es la

denominada "sandwich" o pavimento invertido.

Consiste en intercalar entre un pavimento de mezcla bituminosa y una

base de grava-cemento, suelo-cemento u hormigón pobre, una capa de

zahorra, o mezcla de grava y arena bien graduada. Se persigue con ello

transmitir al terreno menores tensiones (y en principio se tanteó para su

utilización en suelos 4 poca capacidad portante), así como evitar el reflejo

de las grietas de las bases con cemento en las capas de rodadura asfálticas.

49


2.4.9 HORMIGONES Y MEZCLAS BITUMINOSAS POROSAS

El empleo de hormigones porosos en bandas pavimentadas de

pistas y calles de aeropuertos son bastante antiguos; tiene al menos 40 años.

El hormigón poroso debe tener una resistencia adecuada compatible

con una granulometría gruesa de los áridos, lo que parece contradictorio ya

que la resistencia de los hormigones depende de su compacidad y por

tanto de un máximo de huecos.

Aún cuando pueden conseguirse resistencias a compresión del orden

de los 15 MPa con densidades de 2 t/m3, no es suficiente para constituir

un pavimento de aeropuerto; se ha utilizado alguna vez como recubrimien-

to drenante de una losa de hormigón, con adición de resina, y como base de

un pavimento asfáltico, con fines drenantes, pero el uso que parece más

adecuado es con un dren para sacar el agua que pudiera circular entre la

losa de hormigón y la subbase que da lugar entre otros a los fenómenos de

bombeo.

Las granulometrías son variadas, aunque siempre con pequeña

proporción de áridos de tamaño por debajo de 5 mm.; las dotaciones de

cemento también varían en márgenes amplios.

Más prometedor es el empleo de las mezclas bituminosas porosas,

también llamadas drenantes por ser ésta su principal función, y que en

EE.UU. se conocen como "pop-corn mixer", por su apariencia.

50


Figura 6. Hormigón poroso

2.4.10 MEZCLAS ALQUITRANADAS

Como solución al problema que tienen las cabeceras y las plataformas

de los aeropuertos de vertidos de combustibles y lubricantes que disuelven los

betunes se utilizan tradicionalmente el pavimento de hormigón de cemento.

A veces, esa opción plantea problemas bien de poco volumen y por

tanto alto precio unitario, o de no disponibilidad de algún material o de

maquinaria o de plazo de ejecución.

Si bien existen tratamientos anticarburantes de alquitrán, epoxy o

resina de poliuretano, de los que se extiende una delgada capa o un riego

que protege a la mezcla asfáltica, los aglomerados con alquitrán se han

empleado y siguen utilizándose como alternativa.

51


El alquitrán procede de la destilación con rotura de la hulla y por la

química de sus componentes no es atacable por los aceite derivados del

petróleo presente en combustibles y lubricantes.

El alquitrán es un producto poco viscoso, muy susceptible

térmicamente, con dificultades de adhesividad a los áridos y que envejece

con relativa rapidez ante los agentes atmosféricos.

Para mejorar estas características se ha empleado en aeropuertos

el alquitrán - vinilo; este polímero termoplástico mejora la estabilidad, aumenta

la viscosidad y amplía la gama de temperaturas de trabajabilidad, además

de reforzar las características anticarburantes.

El problema de estos aglomerados reside en la fabricación y el extendido;

necesita una planta, similar a la de aglomerado asfáltico, con un control

muy estricto de todos los parámetros y dispositivos suplementarios para

la adición del vinilo.

El control de laboratorio tiene que ser continuo y cuidadoso, ya que la

dosificación es bastante rígida.

Precisa, además, un riego muy bien dosificado, y muy uniforme de

adherencia entre la mezcla asfáltica y el alquitrán- vinilo, ya que en otro caso

se despegaría la capa superior.

La reparación y el mantenimiento también son difíciles. No obstante

lo anterior, se han construido zonas antichorro, cabeceras o

estacionamientos con este material cuando la solución de hormigón era

inviable por plazos o por costes, especialmente en islas o en lugares

aislados donde no era fácil llevar plantas y maquinaria para pavimentos de

hormigón.

52


2.4.11 PAVIMENTOS DE FRENADO DE LAS AERONAVES (EMAS)

En los últimos años y para prevenir accidentes por salida de las

aeronaves del extremo de pista, se ha desarrollado una tecnología

denominada "Sistema de detención de sobrerrodadura de aeronaves",

(EMAS; Engineering Materials Arresting System for Alreraft Overrun).

Las estadísticas indican que los accidentes por esta causa han tenido

lugar en el 90% de los casos dentro de los 350 m siguientes al extremo de

pista, con velocidades no superiores a 170 Km./h (70 kts), lo que aconsejó

incorporar en los aeropuertos un área de seguridad que no siempre es

posible que tenga la longitud antes indicada.

Figura 7. Pavimento de frenado con estireno

Por ello en algunos aeropuertos se están construyendo superficies que

contribuyen a detener a las aeronaves que puedan salirse de la pista en las

menores distancias posibles compatibles con la seguridad, siendo el primero de

ellos el John F. Kennedy en la Ciudad de Nueva York.

Los materiales utilizados han sido hormigón celular, o bloques de estireno

de forma que por rozamiento o por rasgado se absorbe energía cinética G.G.

La FAA ha publicado algunos gráficos que relacionan la velocidad de

salida de pista con la longitud de detención.

53

CAPÍTULO II – Marco Teórico 2.4.12 PISTAS DE MALLA METÁLICA

Otro pavimento atípico que se utiliza para aeródromos eventuales o

de campaña es el de entramado metálico. Consiste en unas placas o tiras de

malla metálica, con diversas configuraciones dependiendo de la masa del

avión y de sus actuaciones. Varía desde un verdadero mallazo hasta placas

agujereadas. Su poco peso por m2, entre 5 y 50 kg., las hace sencillas de

transportar y de colocar; se sujetan unas piezas a otras por ganchos,

pasadores o por solape, anclándose al suelo con clavos especiales.

En terrenos fértiles se cubren de hierba o maleza rápidamente, lo que

puede activarse con una siembra o el riego; otras veces se cubren

ligeramente con arena y si las aeronaves son más pesadas o el tráfico va a

ser intenso, se puede colocar sobre ellas una capa de hormigón.

Estos entramados o mallazos metálicos, al deformarse verticalmente

bajo las ruedas entran en tensión que se equilibra parcialmente con la

reacción del suelo transmitiendo las cargas en un área muy superior a la

de contacto de la rueda; por otra parte, la presión fuera del área de

contacto actúa como una sobrecarga del terreno mejorando su resistencia.

Su utilización es fundamentalmente militar o para improvisar pistas de

emergencia.

54


Figura 8. Paneles metálicos para pista de campaña

55


Figura 9. Paneles metálicos para pista de campaña

56

CAPÍTULO III-Metodología

CAPÍTULO III

METODOLOGÍA

57

CAPITULO III – Metodología


58


METODOLOGÍA

La metodología empleada para la búsqueda de las soluciones optimas en

el desarrollo de la tesina parten del planteamiento del método científico

deductivo (observación, medición, experimentación, hipótesis-deductiva en los

procesos de mantenimiento) cuyos resultados permitirán decidir el mejor

método a seguir para el mantenimiento de los pavimentos en Aeropuertos

Mexicanos.

En este proyecto de investigación se hizo una descripción documental

analítica de acuerdo a las prioridades y orden de la tesis. La metodología del

trabajo esta basada principalmente en el método científico con un enfoque

sistemático deductivo (de lo general a lo particular), lo cual ayudara a analizar

por completo el mantenimiento de los pavimentos. Para esto se planteó una

investigación documental en un 90% y de trabajo de campo en un 10%.

Se investigó sobre el origen y evolución que han tenido los pavimentos en

los Aeropuertos de México, las modificaciones y mejoras realizadas en su

mantenimiento y la poca inversión, identificando los retos a los que se

enfrentan hoy en día.

Para integrar el marco teórico en el que se basará el estudio, se realizó una

revisión de los aspectos regulatorios que aplican para esta investigación. Se

estudiaron las recomendaciones que hace la Organización de Aviación Civil

Internacional, la Ley de Aeropuertos, el Reglamento de Aeropuertos, entre

otros, identificando aquellas que pudieran ser aplicables para el mantenimiento

de pavimentos.

De igual forma, y con objeto de enriquecer la investigación, se exploró

sobre casos reales de experiencias obtenidas en el Aeropuerto de la Ciudad de

México. Para lo cual contactamos al Gerente de Operaciones del AICM, el

Ingeniero Luciano Pérez el cual nos brindó su apoyo proporcionándonos un

59


gafete de carácter eventual para tener acceso a las pistas, calles de rodaje y

plataforma.

Tuvimos la oportunidad de realizar visitas continuas en la noche, (ya que a

esas horas es cuando se les hace alguna reparación o mantenimiento a los

pavimentos) y esto es debido a la demanda que tiene el AICM en el transcurso

del día por ser el Aeropuerto con mayor número de operaciones en el país

Mediante éstas visitas observamos la realización del mantenimiento tanto

preventivo como correctivo en algunas zonas de las pistas y plataformas,

además de adquirir datos relevantes sobre el diseño y el material que se utiliza

para su construcción.

Otras visitas que realizamos fueron al Aeropuerto de Toluca y al

Aeropuerto de Querétaro, a partir de las cuales fue posible identificar algunas

estrategias que nos pudieran auxiliar en el mantenimiento de los pavimentos.

PRINCIPALES TÉCNICAS A UTILIZAR:

a) Documental: Se utilizó para fundamentar el marco teórico de la

investigación, así como los antecedentes, causas y orígenes del

mantenimiento de los pavimentos.

b) Monografías: Se hizo el estudio profundo de los antecedentes,

generalidades y actualizaciones que se han llevado a cabo en el


c) Ensayos: Se hizo referencia a los estudios argumentativos de la

investigación del mantenimiento de los pavimentos.

d) Informes: Resumimos investigaciones parciales o avances de la

investigación.

e) Memorias: Se efectuó una síntesis de las actividades realizadas en

determinados periodos.

f) Trabajos didácticos: Se realizó un enfoque personal sobre los métodos y

doctrinas pedagógicas.

60


g) Historiografía: Se optó por una sistematización de los acontecimientos,

hechos, relatos e interrogación sobre el mantenimiento de los pavimentos.

h) Entrevistas: Se realizaron entrevistas a diferentes autoridades de los

Aeropuertos que visitamos con el fin de obtener más y mejores referencias

sobre los diferentes métodos que se utilizan para el mantenimiento de los

pavimentos.

61



62

CAPÍTULO IV – Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos

CAPÍTULO IV

ESTRATÉGIAS GENERALES

PARA OPTIMIZAR EL

MANTENIMIENTO DE LOS

PAVIMENTOS

63



64


ESTRATÉGIAS GENERALES PARA OPTIMIZAR EL

MANTENIMIENTO DE LOS PAVIMENTOS

4.1 MANTENIMIENTO, REHABILITACIÓN Y REFUERZO DE

PAVIMENTOS

Los aeropuertos varían desde una gran superficie despejada con una

casita a un sistema de pistas, calles, aparcamientos, instalaciones y

edificios con las geometrías más variadas; los aviones, de ligeros aparatos

de madera y tela con ruedas de bicicleta a gigantescos ingenios capaces de

trasladar pueblos enteros; también los pavimentos de las áreas de

movimiento de las aeronaves han evolucionado de simples explanadas

compactadas (aplanadas y aplastadas se decía en los años 30), a

estructuras formadas por múltiples capas de materiales a menudo

sofisticados y sometidos a cuidadosos tratamientos.

4.1.1 GENERALIDADES.

Los pavimentos sirven para transmitir cargas admisibles a los suelos,

naturales o constituidos artificialmente por terraplenes y desmontes, y

asegurar una superficie de rodadura adecuada a los trenes de las aeronaves.

En la evolución de los pavimentos se ha producido también una

selección natural de las soluciones. En general se ha seguido optando

por lo más cómodo de hacer, lo más económico (al menos en apariencia)

y lo más seguro, por tradicional, evitando el riesgo de una decisión

individualizada.

En la selección de la clase de pavimento que debe utilizarse, el criterio

primario es el de costo acumulado a un determinado plazo, veinte o treinta

65

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos años. El costo acumulado está compuesto por los de ejecución, mantenimiento

reparación. El de ejecución puede estimarse sin mucho error en el momento de,

proyectarlo, si bien el plazo que transcurre desde tal momento hasta el

de la obra, máxime en períodos de inflación, puede alterar de forma muy

notable el presupuesto. El cualquier caso, y basándose en la medición de

proyecto, el costo de ejecución actualizarse sin dificultad.

El mantenimiento es mucho más inseguro, por ser un tanto subjetivo.

Cabe hacer una estimación media basada en estadísticas existentes para

casos similares, pero el error puede ser notable. Únicamente con la obra

terminada y tras haber seguido detalladamente el desarrollo de la misma en

cuanto a materiales, fabricación y puesta en obra, será posible una predicción,

en cualquier caso incierta, del mantenimiento futuro.

Igualmente resulta difícil suponer unos costos de reparación ya que a las

incidencias de la ejecución ha de añadirse los factores de fatiga,

excesivamente teóricas y variables, con las características de unas aeronaves

en constante evolución y un tránsito cambiante.

La suma de los tres es la esperanza de costo real para el lapso fijado. A

menudo se ha hecho la selección de un pavimento únicamente por el

presupuesto de ejecución, cuando puede ser el menor de los componentes.

Otro criterio a considerar es el de consumo de energía para cada tipo de, pavimento. El problema actual, puede minimizar en algún caso los costos

clásicos. En la Tabla 18.1 se reproduce una valoración energética de

pavimento de hormigón hecha por una Asociación de los EE.UU., pero que sin

grandes dificultades podría trasladarse a nuestro país, teniendo en cuenta las

particularidades del caso analizado.

66


Hormigón Tipo de

pavimento cm. m3/m2Acero Energía

Masa 24 0,24 1,70 2.800

Reforzado 23 0,23 3,75 3.150

Armado 20 0,20 11,50 3.850

Pretensado 15 0,15 2,20 2.300

Tabla 2. Tipos de Pavimentos

Naturalmente, en los costos anteriores, y como parte fundamental de

cada proyecto, inciden de manera decisiva el tráfico aéreo pronosticado, en

cantidad y tipo de aviones; las características climáticas (temperatura,

precipitaciones, heladas); las geotecnológicas (terreno de asentamientos,

disponibilidades de materiales y calidad de los mismos, movimientos de

tierras); las vías de transporte y suministro (existentes o a crear por y para

la obra); las expropiaciones, etc.

No es considerable en este escalón la rentabilidad y beneficios

incluidos que han debido tenerse en cuenta en el planeamiento global previo

a elegir la ubicación.

4.1.2 INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO DE ÁREAS DE MOVIMIENTO

El estado de los pavimentos influye de manera importante en la

seguridad de las operaciones y la comodidad del pasajero. Detectar,

investigar y reparar cualquier fallo lo antes posible impide el progresivo

deterioro no sólo del pavimento sino del pavimento entero, lo que se

traduce en importantes ahorros de dinero y en reducir la posibilidad de

incidentes que den lugar a daños a las personas y a las aeronaves.

Establecer un Plan de Inspección, y como consecuencia un Plan

de Mantenimiento, es fundamental para la operación, la durabilidad y la

economía del aeropuerto.

67

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos

Piénsese que reparaciones importantes no sólo exigen inversiones

costosas sino el cierre, total o parcial, de infraestructuras.

Un Plan de Inspección debe incluir al menos:

• Terraplenes y desmontes.

• Drenaje y obras de fábrica.

• Márgenes de pistas y calles, y zonas antichorro.

• Pavimentos.

• Ayudas visuales.

• Cerramientos.

El grupo de las cuatro primeras infraestructuras están estrechamente

relacionadas entre sí, y fallos o deteriores de alguno de ellos influye en los

demás.

De los terraplenes y desmontes debe inspeccionarse periódicamente y

cada vez que se produzca un fenómeno meteorológico, como precipitaciones

importantes o vientos de gran velocidad, su estado: cárcavas, descalces,

erosiones, etc. que pueden causar inestabilidad y como consecuencia

derrumbes o corrimientos, así como arrastre de materiales a las zonas de

operación de las aeronaves.

La reparación de los daños se hace con las técnicas del movimiento de

tierras, aunque puede ser necesario a veces una protección mediante

recubrimiento con hormigón, tratamientos con ligantes bituminosos, o

estabilizaciones con cal o cemento.

Es aconsejable fomentar el crecimiento de vegetación rastrera o tupida

de fácil corte sobre las superficies de mayor pendiente o cercanas a pistas y

calles. Para ello puede utilizarse la tierra vegetal procedente de la

excavación procediendo a un sembrado con semillas seleccionadas

(herbáceas, pratenses, gramíneas,...) teniendo en cuenta la climatología o

previendo un sistema de riego.

68


El drenaje y obras de fábrica han de inspeccionarse metódicamente ya

que su estado es importante para la vida útil del sistema de pistas y calles.

Como ya se ha dicho en el capítulo 15, alejar las aguas de los pavimentos lo

antes posible para evitar aumento de la humedad o la formación de capas

de agua que pueden producir hidroplaneo es fundamental.

Si los conductos superficiales de drenaje (cunetas, vaguadas,

canales,...) no están limpios, el agua correrá dificultosamente y los rebosará,

produciendo inundaciones y filtraciones. Además, arrastrará elementos sólidos

que reducen u obturan los sumideros y las tuberías.

Comprobar que en conductos, obras de paso, arquetas, etc. no se han

producido fisuras o grietas que permitan el paso del agua debe incluirse en

las actividades de inspección.

La limpieza de elementos superficiales puede hacerse con

máquinas o manualmente; los profundos necesitan utillaje especial o

tratamiento con agua a presión que arrastre los restos depositados.

Las reparaciones estructurales van desde el sellado de juntas o de

fisuras hasta levantar y reponer los tramos en mal estado.

Si entre las obras de fábrica hay puentes, la inspección es similar a la

de cualquier estructura de este tipo, según sea de hormigón, metálica o

mixta: Juntas, elementos de apoyo, tornillería, soldaduras,

Los márgenes laterales y las zonas de impacto del chorro de los

motores han de estar en el mejor estado posible y limpios de cualquier elemento

suelto que puede ser absorbido por los motores. Ello exige una inspección

prácticamente continua, con barridos y reparaciones superficiales.

Pavimentar o estabilizar estas partes del área de movimiento es una

buena solución, teniendo en cuenta además que deben ser capaces de

soportar la carga de una aeronave que eventualmente se salga de la pista

o calle y de los vehículos de servicio de tierra, algunos como las cisternas

con cargas importantes.

69


Aunque el espesor mínimo recomendado en aeropuertos con aviones

pesados es de 5 a 10 cm. de aglomerado asfáltico sobre una base granular

al menos 10 cm.; de 5 cm. sobre una base estabilizada, o de una losa de

hormigón de 12 a 15 cm., el criterio para grandes aeronaves sería que el

espesor del pavimento en estas zonas no sea inferior a la mitad del

adyacente de la pista, y que resista la carga por eje del vehículo terrestre

más pesado que pueda pisar.

En aeropuertos con aviones ligeros o medios se puede utilizar un suelo

que sea cohesivo, con índice de plasticidad superior a 2 pero sin que lleguen a

experimentar retracciones importantes que los cuartee superficialmente

cuando la humedad sea baja.

Los pavimentos precisan inspecciones y mantenimiento más

específicos y rigurosos, que son objeto de los epígrafes siguientes.

Las ayudas visuales deben revisarse, y si es posible disponer de un

sistema de autocomprobación en las eléctricas.

Las señales han de estar visibles especialmente las de identificación y deli-

mitación. Cuando se produzcan precipitaciones de nieve, además del

empleo de las balizas, habrá que proceder a retirarla y a evitar la formación

de hielo.

La nieve acumulada en los bordes del pavimento tras empujarla con

máquinas adecuadas hasta detrás de las luces, no tendrá más de 0,3 m

sobre el nivel de la pista, ni de 1 a los 15 de distancia, 1,5 a los 20 y 3,0 a los

25.

En aeropuertos de regiones frías se instalan sensores de inspección

electrónica en las pistas y calles que dan información en tiempo real del control

de la temperatura de la superficie, estado de humedad, formación de hielo,

concentración de los productos químicos antihielo esparcidos, etc. para

efectuar las labores preventivas antes de la helada o del mojado.

70


Se emplea urea, sal común y cloruro de calcio, aunque estos dos últimos

no son recomendables en el área de movimiento por su abrasividad y

ataque a los materiales del pavimento. También se usa arena de

granulometría media entre 5 y 0,2 mm., con fracción entre el 30 y el 60% que

pase por el tamiz de 1 mm.

Existen otros medios más sofisticados, como resistencias embebidas en el

pavimento para calentarlo o potentes ventiladores de aire a temperatura

elevada. Éstos se utilizan también para dispersar las nieblas.

En lo referente a las luces en pistas de Categoría I, al menos: el 85%

del sistema de iluminación de aproximación Cat I, las luces de umbral,

borde y extremo de pista deben estar operativas y no estropeadas.

Para Categorías II y III, deben estar en servicio al menos: el 95% de los 45 m

internos de la iluminación de aproximación Cat II-III, las luces de umbral, borde

y eje de pista, el 90% de las de toma de contacto, el 85% de las restantes

del sistema de iluminación de aproximación y el 75% de las luces de

extremo de pista.

4.1.3 INSPECCIÓN DE PAVIMENTOS.

La inspección de pavimentos ha de planearse según varios niveles.

Debe haber una inspección visual frecuente que permita detectar los

deterioros o fallos evidentes; una inspección rutinaria periódica, cada 6

meses, 12 ó 24 dependiendo de los parámetros que se quieren

comprobar; e inspecciones rigurosas como consecuencia del resultado de las

anteriores.

En el Plan de Inspección, además de las características que deben

vigilarse, es conveniente que se incluyan impresos que faciliten el trabajo

sistemático, incluso por personal poco experto, y eviten omisiones. Deben

ser lo más sencillos posibles, como por ejemplo una representación de la

pista cuadriculada en la que se puedan anotar o dibujar las anormalidades

advertidas: fisuras, desconchones, peladuras, vertidos, contaminantes,

71

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos vegetación, roderas, manchas de grasas o hidrocarburos, residuos del

caucho de las ruedas, etc.

De esta manera, el técnico verá fácilmente la entidad de los deteriores y

su localización para una nueva inspección.

En los pavimentos flexibles, las principales incidencias a vigilar son:

• Envejecimiento del ligante: Por efecto de las radiaciones solares, de la

oxidación y de la acción del agua, el ligante pierde adhesividad y se hace

quebradizo con lo que deja de sujetar a los áridos y él mismo se

desprende en escamas. El envejecimiento puede advertirse

visualmente porque el pavimento se pone ceniciento o blanquecino,

perdiendo el color oscuro característico.

El alquitrán resiste mejor el envejecimiento que los betunes asfálticos; la

adición de asfalto natural, de sales de manganeso, de humo de hulla o

de algunos termoplásticos mejoran la vida del ligante.

Si el envejecimiento es por causa del agua, los ligantes deben

mejorarse con potenciadores de la adhesividad, como cemento, cal

apagada o algunos productos químicos preparados para este fin.

Este proceso de deterioro del ligante se traduce en descarnaduras

en áreas superficiales apreciables y en las juntas de construcción,

especialmente sensibles.

• Baches: Son hundimientos localizados, que pueden deberse a un fallo de

las capas inferiores del pavimento o a que un defecto de construcción

ha causado una descomposición de la mezcla bituminosa.

• Blandones: Son hundimientos o movimientos del pavimento en áreas

relativamente extensas, llegando a lo que se denomina "colchón" o

"flaneo' en las que el movimiento es claramente visible al paso

de las cargas.

Puede deberse a un reflejo de la mala ejecución de las capas

72


subyacentes granulares, de la existencia en éstas de bolsas arcillosas

o limosas, de entumecimiento por penetración de helada, o falta de

dureza del ligante.

• Fisuras y grietas: La causa actualmente más generalizada, por la

estructura de los pavimentos, es el reflejo de las de bases y subbases

mejoradas con cemento debidos a la retracción. Otras veces, es una

sobrecompactación, la falta de espesor o de elasticidad de las

capas de rodadura lo que provoca las fisuras, que en este caso van

de arriba a abajo.

Las grietas muy extendidas, que llegan al aspecto conocido como

"escamas de cocodrilo", se deben generalmente a un fallo en la base

granular.

• Roderas: No son muy comunes en los pavimentos de aeropuertos,

aunque pueden producirse en los situados en regiones con

temperaturas muy altas. Como es sabido, la insolación sobre la

superficie negra de las mezclas bituminosas hace subir la temperatura

varios grados más que los ambientales.

Si se ha utilizado un ligante blando, mezclas deformables, el espesor

es insuficiente, o las capas bituminosas no están bastante adheridas

entre sí, pueden producirse deformaciones laterales y fluencias,

ayudadas por el hecho de que las ruedas de los neumáticos del

tren hacen las rodadas en una banda estrecha.

• Pulimento y falta de rozamiento: Se advierte por el aspecto

especular de la superficie. Puede deberse a la presencia de árido

blando, o a falta de rugosidad por granulometría inadecuada con

carencia de gruesos o caras de fractura en los áridos. Es de todos

los defectos citados el más peligroso en pistas de vuelo, ya que

puede ser causa de deslizamiento de las ruedas, especialmente en

presencia de humedad, y de necesitar mayores carreras de aterrizaje

para conseguir la reducción de velocidad.

73


• Referente a los pavimentos de hormigón, en la inspección pueden

registrarse, principalmente:

• Desconchones: Superficiales o profundos. Los primeros pueden tener

su causa en una excesiva fluencia del mortero durante la vibración y

colocación del hormigón, dejando en superficie zonas de lechada o

mortero que con las cargas y el agua se agrietan y rompen.

Desconchones profundos se deben, generalmente, a defectos de

construcción con falta de homogeneidad del hormigón.

• Fisuras y grietas: Se consideran fisuras hasta 0,5 mm. y grietas las

de mayor anchura. Pueden ser longitudinales (en el sentido en que

se hizo la puesta en obra), transversales, diagonales, de junta o de

esquina y ser aisladas o formarse en grupos.

Las causas más frecuentes de la formación de fisuras y grietas son los

esfuerzos de compresión por falta de juntas de dilatación o por ser las

de retracción o de construcción incapaces de absorber los

aumentos de volumen del hormigón; por fallo en la subbase de

asiento o falta de capacidad portante, con apoyo no continuo de la

subcara de la losa; por exceso de anchura de la losa.

Las transversales pueden causarlas: la ejecución de las juntas de

retracción con retraso; falta de deslizamiento losa-subbase, por

estar trabadas en exceso (por ello, se suele colocar una capa de

papel de estraza, una lámina de material artificial o un riego de

parafina); mal funcionamiento de la transferencia de cargas en las

juntas; losa demasiado larga; y si hay armaduras, solape escaso o

corrosión.

A veces estas fisuras se presentan en un grupo de pequeña

longitud durante el primer período de fraguado, debidas a pérdida

de humedad por el viento, las altas temperaturas o la absorción de

agua por los áridos. La utilización de filmógenos las evita casi

totalmente.

74


Las grietas longitudinales son un reflejo de fallos en las capas que

sustentan la losa: diferencias en composición, por cambio de

humedad o por la presencia de agua o arrastre de finos.

Las fisuras en las juntas suelen aparejar roturas y desconchones.

La primera causa es una ejecución con el hormigón demasiado fresco,

o un mal tratamiento de acabado. Terminar las juntas redondeando las

esquinas y eliminando los "labios" es importante para evitar

desportillados. Otros motivos son la falta de verticalidad de la caja

de junta, el estar mal alineados los pasadores o anclajes, mala

limpieza antes del sellado quedando restos o gravillas, y un mal

sellado o relleno.

• Movimiento de las losas: Generalmente por alabeo o por existir

"escalones" entre losas adyacentes debido a mala ejecución o por

mal acabado o arrastres en la superficie de apoyo. El alabeo por

los gradientes de humedad y temperatura entre las caras se evita en

gran parte colocando pasadores o anclajes del diámetro adecuado.

• Asiento de las losas: La causa evidente es asientos y

deformaciones en la capa de apoyo. Su corrección puede hacerse

con inyección de mortero de cemento.

Muchos de los defectos anteriores se evitan ó« se reducen con el

empleo de bases o subbases mejoradas con cementos o betunes.

4.1.4 RECONOCIMIENTO Y AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS

Cuando se ha detectado algún defecto o dentro de un plan sistemático

preventivo se llevan a efecto operaciones de reconocimiento y medición de

características de los pavimentos y pavimentos más rigurosos que una simple

inspección.

75


Los diversos métodos pueden agruparse en:

• Destructivos.

• No destructivos.

Y por la manera de hacer las medidas en:

• Estáticos.

• Casi estáticos.

• Dinámicos.

Los primeros conllevan realizar ensayos o tomas de muestras

mediante la rotura de una parte de los pavimentos o de los pavimentos;

los segundos utilizan metodologías basadas en la medición de determinados

parámetros sin necesidad de alterar las estructuras existentes.

Lo anterior depende de si se pretende investigar el pavimento en su

conjunto o alguna de sus capas de las que se sospecha que han fallado.

Los ensayos de tipo destructivo persiguen, en general, medir de

manera directa alguna propiedad, como la resistencia, capacidad de

carga o composición; los no destructivos estimar a partir de mediciones de

deformaciones o de velocidades de propagación de ondas o radiaciones las

características del paquete de pavimento utilizando modelos matemáticos.

La medida de la resistencia del pavimento se hace sobre probetas

del mismo. Así, en el caso de aglomerados asfálticos se utiliza un toma

muestras circular que talla un cilindro de material. Esta probeta se ensaya

a compresión o según el método Marshall.

En los pavimentos rígidos es necesario cortar un trozo en todo su

espesor, y conformar de él una probeta para su ensayo a compresión. A

falta de datos, puede suponerse que el esfuerzo a flexión es 0,1 del de

compresión; si existiera duda, sería necesario extraer una probeta para su

ensayo a flexotracción de dimensiones mínimas 0,10 x 0,10 x 0,40 m y

preferiblemente de 0, 15 x 0,15 x 0,60 m.

76


Estas muestras pueden utilizarse también para comprobar:

• El espesor del pavimento.

• La composición del aglomerado o del hormigón.

Los índices de huecos.

Los métodos no destructivos están basados generalmente en la

medida de las deflexiones producidas por cargas aplicadas en la superficie

del pavimento. Como ya se ha indicado, pueden ser estáticos, casi-estáticos y

dinámicos.

No existen unos equipos o unas normas de medida aceptados

internacionalmente, sino que muchos países tienen los propios o adaptan los

de los más avanzados técnicamente.

Citaremos los fundamentales o más comúnmente empleados.

La placa de carga, de 0,765 m de diámetro (30"), para estimar la

capacidad portante de un suelo o de una capa de pavimento flexible por

medio del módulo de reacción o del coeficiente de balasto.

La Viga Benkelman consiste en un bastidor que se apoya en unas

patas y al que se transmite una carga mediante un camión, midiendo con

flexímetros la deflexión de la superficie. Es aplicable solo a pistas para aviones

ligeros.

Una variante que permite el traslado del equipo y la toma sucesiva de

datos es el Deflectógrafo Lacroix, que mide cada 5 m y permite un

rendimiento de 3 Km./h.

El deflectómetro vibratorio consiste en una placa de acero de 45 cm. de

diámetro que transmite una carga estática de 16 000 libras (72 kN) y aplica

mediante una vibración constante a 15 Hz. entre 0 y 15 000 libras por

escalones de 2 000 libras (91 kN), en cada uno de los cuales se mide la

deflexión producida. Dibujado el gráfico carga (x) - deformación (y), que es

77

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos aproximadamente una recta, se define como "módulo de rigidez dinámica"

a la inversa de la pendiente, y a partir de él (corregido por temperatura a

la estándar de 21°C/70°F) es posible calcular las características del

pavimento mediante ábacos precalculados para diversas estructuras.

El sistema va montado sobre un camión para desplazarse con facilidad.

El deflectómetro de impacto es apropiado para los pavimentos rígidos,

en los que las deflexiones producidas por los aparatos anteriores son casi

imperceptibles, y para medir la transferencia de cargas entre juntas.(Fig. 23.1).

Aplica sobre una placa de 45 cm. de diámetro cargas que pueden variar

entre 150 y 250 kN, midiendo entre el centro y 2,5 m deflexiones en 7

puntos. Avanza hasta 80 Km./h, midiendo cada 5, 10 o 20 m.

Figura 10. Deflectógrafo de impacto

Los deflectómetros miden unos "cuencos" de carga, en los que calculan

el perfil deformado y el radio de curvatura, y a partir de ellos y con la

información de los materiales que componen el pavimento, los módulos de

elasticidad y la resistencia de las capas estructurales por aplicación de

78


modelos matemáticos.

El geo-radar, ya mencionado, es un dispositivo que emite ondas

electromagnéticas en micro pulsos y recoge su reflejo. Éste se produce

cuando existe una discontinuidad dieléctrica (cambio de material,

armaduras, huecos, humedad, etc.) en las que las ondas son parcialmente

reflejadas y parte continúa su penetración.

Se dispone de una tabla de constantes dieléctricas; con ellas y con la

medida del tiempo hasta la recepción de la onda reflejada se determinan

los espesores y las discontinuidades del pavimento.

El vehículo del georradar puede llevar una velocidad de hasta 75

Km./h y tomar 50 lecturas por segundo.

Combinado con el deflectómetro de impacto pueden dar una información

prácticamente completa sobre el estado y estructura del pavimento,

presencia de agua, despegue de las capas, fisuras y agrietamientos,

descalces, etc.

4.1.5 REGULARIDAD SUPERFICIAL DE LOS PAVIMENTOS

Las aeronaves comerciales circulan en el área de movimiento a

velocidades que van desde 250 a 50 Km./h, aproximadamente. Dadas,

además, las características de los amortiguadores de los trenes de aterrizaje,

las irregularidades de la superficie de rodadura son perceptibles para los

aviones y sus ocupantes.

Unas juntas mal ejecutadas o mal mantenidas dan lugar a

aceleraciones verticales en las aeronaves que se traducen en un golpeo

molesto para los pasajeros y que causa fatiga en la estructura.

Las frecuencias de las vibraciones de movimiento vertical entre 4 y 8

Hz son especialmente percibidas por el ser humano y la exposición máxima a

79

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos ella depende del valor de la aceleración. Por ejemplo, una duración de 1

minuto sería el límite soportable para una aceleración de 0,3 g en la gama de

frecuencias antes citada; 0,4 g podría soportarse hasta 1 hora.

Las vibraciones afectan a los instrumentos de a bordo, pudiendo dañar a

los amortiguadores y aún a los propios elementos estructurales llegando,

incluso, a causar fenómenos de resonancia.

En la rodadura, el avión como sólido tiene cuatro movimientos por la irre-

gularidad de la superficie:

• Giros alrededor del eje longitudinal, paralelo a la pista (balanceo).

• Giros alrededor de un eje perpendicular al anterior, igualmente

paralelo a la pista (cabeceo).

• Giros alrededor de un eje perpendicular al plano determinado por los dos

ejes anteriores (guiñada).

• Desplazamiento vertical sobre los trenes de aterrizaje (cameo).

Cuando su velocidad alcanza valores en los que la longitud de onda de la

perturbación provocada por la superficie de la pista da lugar a frecuencias

del orden de las de resonancia (f = v/L) se producen efectos críticos en la

aeronave, tanto en los movimientos antes citados como en flexiones de

fuselaje.

La comprobación de la regularidad de la superficie de la capa de

rodadura del pavimento es, por lo anterior, importante. La tolerancia

admitida para defectos puntuales es que comprobada la superficie con

una regla rígida de 4 m de longitud en cualquier dirección, la irregularidad no

supere 5 mm. en pistas de vuelo y 7 mm. en calles de rodaje o

plataformas. En el caso de pavimentos asfálticos, conviene comprobar la base,

admitiendo 2 mm. más que en la rodadura, ya que de esta manera se

tiene la seguridad de obtener las tolerancias prescritas.

La corrección de defectos superficiales, caso de no ser de una

importancia que obligue a la demolición del pavimento y un nuevo extendido,

80


se puede hacer dependiendo de la magnitud de la irregularidad:

• Por fresado.

• Por chorro de agua a gran presión.

• Por chorro de arena y agua a presión.

• Por chorro de granalla, proyectando perdigones.

La regla de comprobación puede ser manual o mecánica, dotada de

unas ruedas extremas que permiten su traslado, y un palpador para

determinar las variaciones en altura.

Existen otros medios para la comprobación rápida y mucho más

rigurosa; son los llamados perfilómetros, perfilógrafos o analizadores de

regularidad superficial.

Estos aparatos se basan en:

• Mediciones inerciales

• Ultrasonidos

• Rayos láser

y pueden combinarse con vídeos o fotografiar secuencias de fotos. El más

antiguo es el viágrafo, también conocido como "bicicleta" por su aspecto,

que recorría hasta 5 Km./h de perfil longitudinal.

Actualmente son los métodos por aplicación de rayos láser los más

ampliamente utilizados por su rapidez, flexibilidad y rendimiento. Se trata,

con variantes según los fabricantes, de un vehículo que incorpora una

viga frontal horizontal que lleva unos emisores de láser separados 10 m.

En aeropuertos, la viga soporte tiene entre 3,5 y 4,0 m.

Las señales son recogidas en un ordenador a bordo, que las procesa y

las refleja en pantalla, soporte gráfico o digitalizado que permite ver o

dibujar el perfil longitudinal y perfiles transversales separados entre 5 y 50

cm. La velocidad del vehículo llega hasta los 100 Km./h, si bien cuando lo

que se pretende es calcular el Índice de Regularidad Internacional (IRI), la

81

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos velocidad estándar es 80 Km./h.

El IRI, establecido para carreteras, se emplea también como un valor

orientativo en aeropuertos, si bien la velocidad de circulación a la que se

obtiene es muy inferior a la de las aeronaves en pista.

En una definición simplificada, el IRI sería la suma algebraica de la

medida de deformaciones verticales a lo largo de 100 m, expresada en

decímetros. El vehículo ha de tener unas características determinadas en lo

referente a masa, amortiguadores, etc.

El IRI máximo recomendable para aeropuertos es:

– En pistas de vuelo y salidas rápidas:

• Capa de rodadura: 2,0 m/Km.

• Capa de base: 3,5 ni/Km.

– En calles de rodaje y en estacionamiento:

• Capa de rodadura: 3,5 m/Km.

• Capa de base: 4,5 m/Km.

Combinando las medidas con láser, que registra no sólo la

regularidad superficial sino también la textura y fisuración del pavimento,

con la filmación (que debe hacerse de noche para obtener una imagen

regular y contrastada) se obtiene una información prácticamente completa

sobre el estado de la superficie.

4.1.6 COEFICIENTE DE ROZAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL ÁREA DE

MOVIMIENTO

La aparición de aeronaves de gran capacidad, con velocidades de

operación elevadas y necesidades de pistas de mucha longitud, ha hecho

especialmente crítica la eficacia del frenado mecánico mediante el bloque

de los neumáticos del tren principal de aterrizaje, que depende del coeficiente

82


de rozamiento.

Este parámetro es función de la rugosidad de la superficie, de su

humedad y de su limpieza.

El polvo, los depósitos de productos químicos utilizados como

fundentes, los restos de caucho, las manchas de aceites o de grasas,

alteran el micro perfil de la capa de rodadura.

Por otra parte, la humedad actúa como lubricante disminuyendo el

rozamiento.

Los coeficientes bajos pueden obligar a la autoridad aeroportuaria

desde cerrar la pista a limitar las masas operativas de los aviones o a

tener que prolongar las longitudes de pista para conseguir la necesaria

seguridad. Muchos incidentes en los que las aeronaves se salen de las

pistas tienen como causa coeficientes de rozamiento reducidos.

Como es sabido, el coeficiente de rozamiento es la relación entre la fuerza

producida por la superficie de apoyo que se opone al movimiento y la

componente del peso perpendicular a ella. Se le simboliza por mu (µ).

Los neumáticos del avión ruedan y deslizan: la relación entre la

velocidad del avión y la velocidad tangencial de la rueda en el punto de

contacto con el suelo, expresada en %, se denomina porcentaje o

coeficiente de deslizamiento. El valor máximo del coeficiente de rozamiento

se produce con valores del de deslizamiento entre el 10 y el 20%.

Para que el neumático gire es necesario que el coeficiente de rodadura

sea menor que el de rozamiento; normalmente es así, ya que tiene un

valor alrededor de 0,02 frente a 0,4/0,7.

El coeficiente de rozamiento depende de:

• La textura de la superficie.

• La humedad de la misma.

83


• La velocidad.

• El tipo de neumático: materiales, dibujo, diámetro, anchura, huella.

• De la presión de inflado del neumático.

• De la temperatura: ambiental, de la pista, del neumático.

• Sistema de frenado.

Disminuye con la velocidad hasta aproximadamente 100 Km./h; sin

embargo la eficacia de frenado producida por los sistemas de aeronave

aumentan con la velocidad.

Unos valores orientativos del coeficiente de rozamiento en pista seca son:

• Pavimento de hormigón hidráulico: 0,65

• Pavimento de aglomerado asfáltico: 0,75

• Superficie natural compactada: 0,50

• Pista de césped: 0,10

La humedad reduce hasta la mitad estos valores; la existencia de agua

perpendicular a su plano en superficie puede llegar a hacerlo cero

(hidroplaneo).

Cuando la rueda efectúa una guiñada se produce una reacción, que se

expresa mediante el "coeficiente de rozamiento transversal.

La textura de una superficie de rodadura puede ser:

• Lisa, no tiene ni macro ni micro rugosidad (IV).

• Rugosa, que tiene macro rugosidad. Será rugoso-lisa cuando no tiene

micro rugosidad (II) y rugoso-áspera cuando sí la tiene (I).

• Áspera, cuando ni tiene macro rugosidad pero sí micro rugosidad (III).

Los números romanos indican el número del tipo de rugosidad para su

notificación a los usuarios.

84


4.1.7 MEDICIÓN DEL COEFICIENTE DE ROZAMIENTO

La cantidad de agua y su altura en la pista modifican el coeficiente de

rozamiento, máximo cuando está seca.

El espesor de la lámina de agua necesaria para producir hidroplaneo

crece con el aumento de la presión de inflado del neumático y con el

pulido de la superficie. También depende del dibujo de los neumáticos,

cuyas acanaladuras expulsan el agua al girar y avanzar la rueda.

Por ello, es necesario determinar la rugosidad de la textura de la

superficie de rodadura, y estimar la altura de la lámina de agua a fin de

tener la información de las condiciones en que se mide el coeficiente de

rozamiento.

Los métodos de medición de macro textura son variados; en lo que se

refiere a la micro textura no hay ninguno práctico y se hace en laboratorio.

Los más utilizados son los de círculo de arena y mancha de grasa, cuyos

fundamentos son los mismos: rellenar las desigualdades de la superficie con un

volumen mensurable de material. El valor mínimo admisible es 1,25 mm.

Para el primero se emplea arena seca calibrada y para el segundo,

cualquier grasa consistente. La normativa del ensayo varía de unos Estados a

otros.

La arena calibrada que se utiliza es 0,32 mm./0,16 mm. (50/80 ASTM),

seca en estufa; se extiende en un círculo de 10 cm. de radio enrasando

mediante una mano de madera cilíndrica revestida en su base de una

capa de caucho liso y rígido. La rugosidad vertical inedia es el cociente entre

el volumen vertido de arena y la superficie del círculo.

El valor del ensayo es la media de cinco separados entre sí 1 m en sentido

longitudinal a la pista.

En la mancha de grasa el procedimiento es similar, pero vertiendo sobre

85

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos un rectángulo de 10 x 20 cm. que se acota mediante una cinta adhesiva.

También se utilizan el vaciado con yeso, escayola o plastilina; sacar el perfil

con una regla copiadora; o un levantamiento fotogramétrico.

Las medidas del coeficiente de rozamiento se deben llevar a cabo con

una lámina de agua de 1 mm. sobre el pavimento, o cuando está cubierto

por hielo o nieve compacta, con medidores continuos en movimiento.

Si el dispositivo es de resbalamiento fijo, la rueda de medición del

rozamiento ha de tener un frenado constante para una relación de

resbalamiento entre el 10 y el 20%; si es de fuerza lateral, el ángulo de

la rueda ha de estar entre 5 y 10°.

El nivel de confianza de la medida efectuada debe ser como mínimo

95,5% +6pt.

El aparato tiene que poder medir entre 40 y 130 Km./h, y dar

automáticamente un coeficiente medio de rozamiento de los primeros 100

m de pista, de cada tramo sucesivo de 150 m y de cada tercio de la pista.

Las llantas de la rueda de medición deben tener una presión de 210

kPa para resbalamiento sobre pista mojada, de 700 kPa para pistas

cubiertas de nieve o hielo; y de 70 kPa para medición lateral.

El resultado depende de la máquina que se emplee; hay varias de uso

generalizado, entre los que hay establecidas correlaciones:

• Decelerómetro, DEC

• Freno-dinamómetro, BRD

• Medidor de Tapley, TAP

• Medidor del coeficiente pt (mu Meter), MUM

• Medidor de rozamiento en pista (Runway Friction Tester), FRT

• Medidor de rozamiento en superficie (Surface Friction Tester), SFH ó

SFL

• Deslizómetro (Skiddometer), SKH ó SKI-

86


• Medidor de asimiento o agarre (Griptester), GRIP.

El decelerómetro es adecuado para mediciones con nieve o hielo; se

ínstala en un vehículo que circula a 35 Km./h, se frena bloqueando las 4

ruedas durante 1 s y se desbloquean, repitiendo al menos 3 veces.

El freno-dinamómetro es un péndulo de tren de engranaje en

cuadrante, con un dial calibrado en fracciones, e igualmente adecuado

para superficies con nieve o hielo. La medición se hace de forma similar a la

del decelerómetro. También para nieve o hielo es el medidor Tapley, que

puede ser mecánico o electrónico. El primero, llamado también “péndulo

de rozamiento", consiste en este dispositivo con un amortiguador de aceite,

que registra la desviación magnéticamente medición. La metodología de la

medición es como en los casos anteriores.

El medidor del coeficiente mu, como los que se describen a

continuación está diseñado para pistas mojadas.

Consiste en un carretón de 300 Kg. que mide la fuerza de frenado lateral

con dos ruedas a 15° Lleva una tercera para permitir el apoyo equilibrado.

Una masa de 78 Kg. da una fuerza vertical, y lleva un tanque para ir

mojando la superficie con una lámina de 1 mm.

Se tira mediante un automóvil, y proporciona una medición continua de

los valores del rozamiento hasta a 130 Km./h. Las características físicas del

aparato varían según modelos. El valor del coeficiente debe estar entre 0,5 y

0,7.

Los medidores de rozamiento en pista, en superficie y el deslizómetro

son similares al anterior en disposición y metodología. Tienen una rueda

para evaluar el rozamiento mediante el par de torsión aplicado, dando un

registro continuo.

El medidor de asimiento es el dispositivo más ligero de los citados.

Consta de tres ruedas, una de las cuales es de banda lisa con

resbalamiento del 15% que es la que efectúa la medición.

87


Los valores que dan el deslizómetro y el medidor en superficie son

similares; el de coeficiente mu da alrededor del 7% menos; el de

rozamiento en pista y el Tapley del orden del 11 % menos, y el freno-

dinamómetro, un 18% más bajo.

Las características rugosas de las pistas pueden conseguirse

utilizando mezclas discontinuas en capa de rodadura o colocando

morteros de hasta 5 mm. de espesor utilizando en ambos casos áridos

gruesos porfídicos u ofíticos y betunes modificados.

Es interesante señalar que en aeródromos militares se han

empleado mortero coloreados con fines de camuflaje.

4.1.8 INFORMACIÓN SOBRE EL ESTADO DE LA SUPERFICIE

La información que debe darse cuando se evalúe el estado de la

superficie incluye, además de las claves sobre el tipo y número de

documento:

• Designados geográfico del Estado, según las claves OACI.

• Indicador del lugar correspondiente al aeropuerto, según claves

OACI, cuatro letras.

• Fecha y hora de la medición: mes - día - hora - minutos, con dos

números cada uno (Ej.: 6 de noviembre, a la 1,35 p.m.: 11060135), en

Tiempo Universal Coordinado (UTC).

• Designación de pista (la menor de las dos cabeceras).

• Longitud de pista disponible (si es menor que la publicada).

• Anchura de pista disponible (si es menor que la publicada).

• Depósitos existentes de nieve, si los hay, por tercios de pista, y su

espesor.

• Evaluación del rozamiento, por tercios de pista, indicando el aparato

utilizado en clave de 3 letras.

• Si están tapadas las luces de pista.

• % de pista con contaminación de cualquier tipo (agua, nieve,

88


gravas, etc.) , medias:

10% C<10%

25% C entre 11 y 25

50% C entre 26 y 50

100% C > 50%

Con fines de notificación, se establecen unas "claves de eficacia de

frenado" que están relacionadas con el coeficiente de rozamiento y

que son las siguientes.

CLAVE

DE

ROZAMIENTO

COEFICIENTE

DE

FRENADO

EFICACIA

-5 0,40 Buena

4 0,39 a 0,36 Mediana a buena

3 0,35 a 0,30 Mediana

2 0,29 a O, 26 Mediana a deficiente

1 0,25 Deficiente

9 No fiable No fiable

Tabla 3. Claves de Eficacia de frenado

4.1.9 LIMPIEZA DEL CAUCHO DE LOS NEUMÁTICOS Y DE LOS VERTIDOS

El impacto en la zona de toma de contacto deja huellas de caucho

en el pavimento que llegan a hacer la superficie deslizante, por lo que

periódicamente hay que hacer una limpieza.

Los métodos usuales son:

• Por chorro de agua a gran presión.

89


• Por chorro de aire caliente a gran presión.

• Por proyección de granalla.

• Por medios químicos.

• Por chorro de agua con disolventes a gran presión.

• Por chorro de arena y agua a presión.

El chorro de agua se aplica mediante boquillas oscilantes que

expulsan el agua a presiones de 30 a 75 MPa; el aire caliente, mediante

toberas de donde sale a 400 m/s con temperatura de 1200T produciendo

luego un barrido.

Los productos químicos más empleados son mezcla de creosota con

benceno, o disolventes alcalinos. Se riega la superficie a limpiar y tras

esperar una hora se lava abundantemente y se barre. Debe tenerse en

cuenta que estos productos son volátiles y tóxicos, por lo que hay que

aplicarlos con los operarios protegidos, y evitar que luego vayan al drenaje o a

las zonas vegetales.

Los vertidos de grasa o de aceite sobre hormigón se eliminan mediante

una mezcla de jabón con resina y metasilicato de sodio, que se aplica con una

barredora-regadora; en aglomerados asfálticos, con un desengrasante

alcalino mezclado con arena o aserrín. En este último caso, si el vertido es

importante llega a atacar al pavimento, y puede ser necesario reponerlo.

4.2 RECRECIMIENTO DE LOS PAVIMENTOS

4.2.1 MANTENIMIENTO Y REFUERZO

Anteriormente se ha descrito cómo los pavimentos se inspeccionan y

reconocen con el fin de estimar su estado tanto estructural como superficial.

De estas labores puede resultar:

• El pavimento y el pavimento se encuentran dentro de valores

90


correctos para las operaciones a que han de dar servicio.

• El pavimento está estructuralmente bien, pero deteriorado en

superficie.

• El pavimento presenta síntomas de agotamiento y posibles fallos.

• El pavimento tiene características por debajo de los mínimos exigibles.

• El pavimento se conserva bien, pero el aumento que se prevé del

número de operaciones o de la masa de las aeronaves le hacen

insuficiente.

Salvo, obviamente, en el primer caso, en los demás es preciso llevar a

cabo un recrecimiento del pavimento o su reconstrucción. El recrecimiento

puede ser tan simple como una lechada o llegar a reforzarlo con capas de

espesor comparable a Ias ya existentes.

Caso de presentar únicamente deterioros en superficie, pueden responder

a:

• Aparición de fisuras y/o grietas.

• Pérdidas de ligante y suelta de áridos.

• Pérdida de rugosidad y como consecuencia reducción del coeficiente

de rozamiento.

El tratamiento de fisuras, como ya se ha dicho, depende de su entidad.

Un simple sellado con betún modificado puede ser suficiente; si son

abundantes se debería extender, tras el sellado, una capa delgada

continua por encima del pavimento, bien de lechada o de aglomerado.

Si las grietas son de importancia, pero no afectan a la estructura del

pavimento, pueden requerir labores importantes de reparación. En

capas de rodadura de aglomerado asfáltico, se levantan por ripado o

corte y se rehacen; en losas de hormigón, si no es suficiente un cajeado

y relleno con mortero y resina epoxi hay que colocar unas grapas de hierro

para coser los dos labios de la grieta.

Los deterioros localizados en superficie de capas bituminosas se tratan

91


con las técnicas del rebacheo; si son múltiples, ha de colocarse luego

encima una capa delgada continua de aglomerado.

En el caso de losas de hormigón el arreglo de áreas localizadas con

disgreación superficial es muy difícil por los problemas de adherencia y de

resistencia de capas delgadas. Hay que hacer o bien una demolición o un

ranurado, con un posterior recrecimiento.

Si lo que se ha producido es una pérdida de rugosidad por pulimento o

desgaste la solución es el ranurado o el recrecimiento con una nueva

capa que restaure las características superficiales.

Cuando los daños los producen vertidos de los motores

(combustibles, lubricantes, grasas, etc.) que atacan al pavimento, la única

solución es una capa de sellado de lechada con ligantes modificados con

polímeros o con alquitranes, que también se emplean en los refuerzos

anteriores o de mortero.

Los polímeros más empleados son los de etileno, etileno-acetato de vinilo,

butadieno-estireno, caucho de etileno-propileno o natural, policloruro de

vinilo, etc.

Es aconsejable utilizar granulometrías de tipo discontinuo, sin fracción

2-6 mm., y con alto contenido de polvo mineral, 10%, que da buenas

características de rugosidad. Para restaurar las características superficiales

de los pavimentos, en vez del tratamiento anterior se puede efectuar un

ranurado, con máquina cortadora.

Tanto en aglomerado bituminoso como en hormigón de cemento

se recomienda:

• Estrías transversales hasta 3 m del borde de la pista.

• Separación de 25 mm., con ancho de 3 mm. e igual profundidad.

• separación de 30 mm., con ancho de 6 mi-n y la misma

profundidad.

92


• separación de 50 mm., con ancho de 9,5 mm. e igual profundidad.

El refuerzo de pavimentos puede ser:

• De aglomerado sobre aglomerado.

• De aglomerado sobre hormigón.

• De hormigón sobre hormigón.

• De hormigón sobre aglomerado.

No son admisibles los refuerzos de tipo "sándwich", es decir, con una

capa intermedia de material granular, que han tenido importantes fallos.

En todos los casos hay que proceder a una evaluación del pavimento

existente, que dará los datos de partida para el refuerzo estructural.

Un pavimento flexible existente puede presentar estados muy distintos;

se caracterizaría mediante alguno de los métodos de auscultación

descritos anteriormente.

Si el propósito es reforzarlo con capas de aglomerado bituminoso, se

determinan los valores del CBR de base y subbase mediante ensayos "in

sito", y con ellos se calcularía la estructura de un pavimento para las nuevas

necesidades.

La diferencia entre este resultado y lo que hay colocado sería el refuerzo

a efectuar, que no debe ser inferior a 7,5 cm. de aglomerado.

En el nuevo cálculo, hay que tener en cuenta:

• La fatiga residual, es decir, el número de coberturas que quedan

para agotar teóricamente el pavimento.

• El número de nuevas coberturas que se exige.

• El estado de las capas construidas.

Los factores de equivalencia debe escogerlos el proyectista según el

estado de las diversas capas del pavimento. La tabla siguiente da una gama

de valores suponiendo que la subbase es una zahorra de grava con un CBR

93

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos mínimo de 20.

Debe recordarse que en pavimentos para aviones de masa

superior a 45 t debe emplearse una base estabilizada.

Otra alternativa es reforzar el pavimento asfáltico con una losa de

hormigón; en este caso se consideran las capas existentes como de subbase

y se determina su módulo de reacción K (valor máximo de cálculo 135

MN/m3 = 500 pcl) para diseñar el espesor necesario de losa, que no debe

ser menor de 15 cm.

Tipo de material Factor

Rodadura de aglomerado 1,7-2,3

Base bituminosa 1,7-2,3

Base tratada con cemento 1,6-2,3 (en central)

1,5-2,0 (in situ)

ase de zahorra de piedra machacada

1,4-2,0 (CBR min. = 80)

Tabla 4. Tipos de Materiales para la Base de Pavimentos

El refuerzo de pavimentos de hormigón presenta más problemas que el de

aglomerado, por su mayor rigidez y dificultades de adherencia superficial.

Si se utiliza una mezcla bituminosa, el espesor mínimo es de 10 cm. y pre-

viamente han de sellarse las grietas y juntas para que no se reflejen en la

nueva superficie. En ocasiones, puede ser necesario poner unas "vendas"

en fisuras y juntas, consistentes en unas bandas de malla geotextil.

Los datos de los que se parte son:

• he: Canto de la losa de hormigón existente, en cm.

• hc: Canto de la nueva losa de hormigón, si se construyera para

los requisitos de cálculo, en cm.

• hf: Espesor de base más rodadura de aglomerado asfáltico, si se

94


construyera para los requisitos de cálculo, en cm.

• be: Espesor de la base o subbase existente, en cm.

• Ce: Factor de estado del pavimento (1,00 si está en buenas

condiciones, con pocas fisuras; 0,85 si entre el 30 y el 50% de

las losas tienen fisuras, cuarteos o roturas interiores).

y con ellos, se calcula el espesor de refuerzo t por las fórmulas siguientes:

• Para t/he menor o igual que 0,5

t = 1,8 (hc — Ce he)

• Para t/he mayor o igual que 1,0

t= hf – 1,8 Ce he –be

• Para t/h, entre 0,5 y 1,0:

t =2,5 (F hc – Ce he)

En donde F depende del número de salidas anuales y del valor del

módulo de reacción de la capa de apoyo de la subbase (fig. 23.2).

Si las condiciones de la losa a reforzar son peores que las que

corresponden a C, = 0,85, el pavimento existente se considerará como

una subbase mejorada con cemento y se hará el cálculo de la nueva

losa; si está muy deteriorada, el cálculo se haría como si el espesor de

hormigón existente lo fuera de zahorra de piedra machacada.

El refuerzo de hormigón con hormigón se calcula mediante la expresión:

t c=(hc1.6-hd

0.4-Crhe1.6)1/1.6

donde:

hd=espesor (en cm.) de la capa de nivelación.

95


Figura 11. Valor del parámetro F

• Cr = 1,0: pavimento existente en buen estado.

• Cr = 0,75: no presenta fisuras importantes, grietas progresivas o juntas

deterioradas

• Cr = 0,35: malas condiciones, múltiples fisuras, grietas, juntas en

mal estado.

Si el pavimento está extremadamente deteriorado, se consideraría la losa

de hormigón existente como una capa de subbase mejorada con cemento

sobre la que apoyaría una nueva capa de hormigón.

Las soluciones a adoptar son:

• Cr no es menor de 0,75: n valdría 1,4.

• Cr está entre 0,75 y 0,35: n valdría 2,0.

• Cr vale 1 o valor muy próximo, y se une mediante un adhesivo la

losa antigua y la nueva; n valdría 1,0.

Cuando Cr está entre 0,75 y 0,35 es aconsejable colocar una pequeña

96


capa de mortero asfáltico o de hormigón de cemento compactado, que

sirva de sellado de las fisuras y grietas y de nivelación para la nueva losa,

con espesor entre 7,5 y 15 cm. según el estado del pavimento existente.

Si el refuerzo se plantea como dos losas independientes, con una

capa intermedia de nivelación de más de 15 cm. de espesor de hormigón,

la fórmula que puede emplearse es:

t c=(hc1 . 6 – hd

0.4-Crhe1.6)1 /1 .6

donde:

hd = espesor (en cm.) de la capa de nivelación.

En el caso de que la losa de refuerzo resulte de canto mayor que la

existente, se hace una comprobación suponiendo que el módulo de

reacción en la superficie del pavimento existente es de 150 MN/m3,

eligiendo el espesor menor de ambos cálculos.

4.2.2 PAVIMENTOS DE HORMIGÓN DE CEMENTO PORTLAND

Los daños superficiales en los pavimentos de hormigón de cemento

Portland tienen normalmente su origen en fallas de proyecto o de construcción,

tales como cantidad insuficiente de cemento, tenor de agua demasiado alto

para la mezcla, tratamiento inadecuado durante el fraguado, reacción a la

helada de los áridos inadecuados, o penetración de elementos químicos

descongelantes en microfisuras o poros.

Las formas típicas de daño superficial son:

• superficie porosa o desintegrada,

• separación de una capa superficial delgada,

• extrema lisura de la superficie creada por pulido por el tránsito,

• rotura del pavimento cuando las grietas se propagan a las capas

interiores.

97


Cuando la capa de pavimento dañada es muy delgada y el daño puede

identificarse como consecuencia del tratamiento inadecuado de la superficie

durante la construcción, es suficiente con raspar o amolar la superficie para

subsanar ese defecto. Si esta pérdida en el espesor no crea problemas y el

hormigón que se encuentra debajo se halla en buen estado, no se requiere

ningún tratamiento ulterior para restaurar la sección de pavimento de hormigón.

Debería verificarse que ese tipo de reparación no produzca desigualdades

superficiales ni la formación de charcos.

Si se ha advertido que la única deficiencia en la calidad del pavimento es

una superficie demasiado porosa, los poros pueden llenarse por sellado o

revestimiento. Las soluciones de resinas epoxídicas han demostrado ser

adecuadas.

El líquido penetra en el material de la superficie hasta una profundidad de

5 mm. Al aplicar los sellos de resina epoxídica, hay que evitar la formación de

películas de superficie cerrada. Esa película impediría la evaporación de la

humedad que se halla debajo del hormigón, causando la pronta destrucción de

la superficie reparada. Además, la superficie quedará demasiado lisa y

resbalosa cuando se encuentre húmeda.

Si el material de la superficie de hormigón se encontrara más dañado, con

grietas profundas, es preciso quitar con muela el material dañado hasta

alcanzar el nivel del hormigón sólido. Después del amolado la superficie debe

secarse por completo y quitar el polvo antes de rellenar. La nueva superficie

tiene que tratarse previamente con una solución diluida de resina sintética para

lograr una buena adherencia. Si el acero del hormigón quedara expuesto, será

preciso eliminar todo el óxido y revestir el metal con una nueva capa de resina

epoxídica o equivalente.

Se aplica una capa de lechada epoxídica sobre la zona tratada y se nivela

a la altura necesaria. Se recomienda que la lechada sea una mezcla delgada,

para que el material de relleno pueda adaptarse a la características físicas del

pavimento. Para evitar que la lechada se desprenda después de fraguar, es de

98


suma importancia que su contracción sea similar a la del hormigón existente.

La lechada puede prepararse con arena cuarzosa o con material cerámico.

Para evitar que la superficie quede demasiado lisa puede esparcirse

arena cuarzosa sobre la superficie aún húmeda de la lechada aplicada.

Durante la reparación habría que dejar libres de lechada las juntas entre las

losas de hormigón.

Para efectuar reparaciones provisionales de urgencia en el pavimento,

existen cementos especiales de fraguado rápido que adquieren alta resistencia

en una hora o menos. Sin embargo, la experiencia enseña que la duración de

estos materiales es bastante corta.

4.2.3 PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

Los daños superficiales del asfalto dimanan normalmente de la

composición inapropiada de la mezcla asfáltica, del contacto con combustibles,

grasas o solventes, de cargas extremas concentradas, del desgaste mecánico

o de la destrucción por agentes químicos. Un ciclo frecuente de congelamiento

y descongelamiento puede también causar daños cuando el líquido

anticongelante penetra en las capas más profundas. Otros daños son la

descomposición de la superficie por los agentes atmosféricos, el ablandamiento

de la superficie y la deformación.

Cuando el daño sea de menor importancia y sólo afecte la superficie, la

reparación puede ejecutarse aplicando una capa asfáltica sobre la cual se

esparcirá arena cuarzosa o basalto triturado, pasándose después el rodillo.

Si el daño fuera más profundo, debería eliminarse con muela toda la capa

afectada. La profundidad mínima de amolado será de 3 cm. para permitir la

reconstrucción de la capa asfáltica con buen fundamento técnico. La zona

amolada debe tener bordes netos para lograr una unión limpia. Una vez

terminado el trabajo con la muela es preciso limpiar cuidadosamente las franjas

99

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos quitando los cuerpos extraños y el polvo de amolado (utilizando por ejemplo

una barredora por succión), antes de aplicar el ligante asfáltico.

Se aplicará entonces la nueva capa, de acuerdo con las prácticas de la

técnica vial. Debe ejecutarse una prolija compactación con rodillos en los

bordes del asfalto antiguo con el propósito de cerrar las juntas. Se recomienda

cubrir las juntas rociándolas con un sello asfáltico.

En los casos en que los daños sean más profundos, las reparaciones

abarcarán el material de la sub-base. Durante estos trabajos de mantenimiento

el material del terreno de fundación se repondrá y compactará para restaurar la

capacidad portante debajo de la zona de pavimento reparada. Se aplicarán

entonces las capas asfálticas según los métodos de la técnica vial.

4.3 REPARACIÓN DE JUNTAS Y GRIETAS

4.3.1 JUNTAS EN PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

Los pavimentos de hormigón llevan juntas para compensar las tensiones

causadas por variaciones en longitud del material de hormigón debido a los

cambios de temperatura. Estas juntas deben obturarse con un material elástico

resistente a los combustible (sello asfáltico o sello plástico –perfilado de

neopreno- del tipo tubular), para evitar que el agua de la superficie penetre en

la sub-base o el terreno de fundación y que los restos duros o las piedras se

incrusten entre las losas adyacentes.

Una vez que la junta se hace permeable, el agua puede socavar el terreno

de fundación y, en consecuencia, el vacío dejado debajo de las losas puede

reducir la capacidad portante del material del firme. El terreno de fundación

debajo del pavimento sufrirá las consecuencias si no resistiera a las heladas ni

estuviera bien avenado. En ambos casos se producirá la rotura del hormigón.

100


Básicamente, la permeabilidad del terreno de fundación determina los

requisitos de mantenimiento de las juntas.

El sellador de la junta aplicado después de construir la losa de hormigón

permanecerá de cuatro a seis años en buen estado, según los choques

mecánicos y térmicos que sufra el pavimento. Con el tiempo, el material de

sellado perderá parte de su elasticidad original y, debido a la contracción,

dejará de adherirse a los flancos de la junta. Las fuerzas mecánicas aplicadas

en el sellador viejo comenzarán a destruirlo y las escobillas giratorias de las

barredoras o las máquinas de limpieza de la nieve acelerarán el proceso. Para

evitar que los pavimentos de hormigón sufran daños graves, es preciso renovar

todos los selladores de juntas cuando se observe que los mismos fallan y se

desmenuzan.

4.3.2 MANTENIMIENTO DE LA JUNTA DE LAS LOSAS

En el mantenimiento de las juntas de las losas es preciso retirar todo el

material viejo. Esta tarea puede realizarse con una reja para juntas. Después

de esta operación, deberían limpiarse perfectamente los flancos desnudos de

las losas, eliminando tierra, grasa y polvo. Si los bordes estuvieran dañados, se

los debería reparar con un cemento adecuado a base de resinas sintéticas.

Después de insertar un tope para limitar la profundidad del material de sellado,

puede rellenarse la junta con el material líquido. Debería tenerse cuidado de no

llenar la junta hasta el tope.

Si hubiera exceso de material de sellado en la junta, el mismo se hinchará

por sobre la superficie cuando el pavimento se dilate bajo cargas térmicas. Esto

puede producir posteriormente contaminación superficial. El material

seleccionado debe ser resistente al combustible, particularmente en las

secciones del pavimento en que ocasionalmente puedan producirse derrames.

Cuando haya que cerrar las juntas con material plástico, por ejemplo

perfiles huecos de neopreno, se aplica el mismo método de limpieza y

101

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos preparación de la junta. Para mejorar la capacidad de sellado del material

plástico, deberían cubrirse los flancos de las losas con un adhesivo antes de

insertar el perfil de sellado en la junta. En las intersecciones y en los extremos

de las juntas, el material plástico tiene que soldarse en las puntas para evitar

que penetre el agua y que el perfil hueco actúe como un distribuidor de agua

por toda la red de juntas.

4.3.3 JUNTAS EN PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

Las experiencias recientes indican que es conveniente dejar juntas de

dilatación en los pavimentos asfálticos. Para la construcción asfáltica en

aeropuertos, se requieren asfaltos de tipo duro. En esos pavimentos, la

reacción a los cambios de temperatura se puede comparar con la del hormigón.

Es muy probable que en los pavimentos asfálticos se formen grietas en lugares

impredecibles, debido a las tensiones térmicas. Para limitar la formación de

grietas, pueden cortarse en e! pavimentos juntas de alivio de tensiones de 8

mm. de anchura como máximo, y de una profundidad no mayor de dos tercios

del espesor de la capa de rodamiento.

Cuando el pavimento se contraiga a bajas temperaturas, las grietas sólo

aparecerán debajo de las juntas y las mismas pueden sellarse para evitar la

penetración del agua.

Las juntas de los pavimentos asfálticos deberían rellenarse con un material

sellador asfáltico caliente, sin componentes sintéticos. La relación química

entre el pavimento y el material de sellado y la reacción termoplástica de

ambos, que es casi idéntica, proporciona un cierre fiable de la junta.

Cuando las juntas de los pavimentos asfálticos resulten dañadas, se las

puede reparar normalmente rellenando con un material sellador asfáltico

caliente, si la abertura no fuera mayor de unos 3 cm. Debería ejecutarse el

mismo tipo de reparación allí donde se observe que el material de sellado ha

descendido en la junta.

102


4.3.4 GRIETAS EN LOS PAVIMENTOS DE HORMIGÓN

Las causas de las grietas en las losas de hormigón pueden ser:

— cálculo incorrecto de las juntas de dilatación, lo que ha tenido como

consecuencia una transferencia de fuerzas entre losas de hormigón,

— demora en el corte de las juntas de charnela (juntas ocultas) en la

fase de construcción, de modo que las tensiones de contracción

debidas al fraguado produjeron grietas al azar,

— tratamiento incorrecto durante la fase inicial de fraguado, por

ejemplo radiación solar fuerte sobre el hormigón fresco,

— compactación incorrecta de la sub-base y, en consecuencia,

asentamiento desparejo del terreno de fundación, de manera que

las losas no tienen apoyo uniforme,

— dimensionamiento insuficiente de las losas de hormigón teniendo en

cuenta la carga que se les aplica.

Las grietas que se producen en el cuerpo de la losa, la atraviesan siempre.

En la superficie, la grieta aparecerá como grieta capilar o como rotura y en este

último caso las partes separadas tendrán libertad de movimiento independiente.

La reparación de las grietas en el hormigón no puede devolverle nunca su

capacidad de transferencia de carga. El único objeto de la reparación es evitar

la penetración de agua de la superficie del terreno de fundación.

Las grietas de las losas de hormigón deberían reparase transformándolas

en juntas de dilatación. Se cortará una ranura de 1,5 cm. de anchura y 1 cm. de

profundidad a lo largo de la grieta, para ensancharla. La grieta ensanchada

debe rellenarse con un sellador termoplástico resistente a los combustibles.

Si el terreno de fundación se viera particularmente afectado por el agua y,

en consecuencia, se exigiera una hermeticidad óptima, se cortará un canal de

unos 20 cm. de anchura y 2 cm. de profundidad a lo largo de la grieta,

103

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos ensanchando después la grieta misma del modo descrito en el párrafo anterior.

En la ranura limpia se inserta una pieza flexible. Después de limpiar el canal, se

rellena con lechada de resina epoxídica. Cuando la resina ha fraguado se retira

la pieza flexible de la junta y el vacío se llena con un sellador termoplástico

resistente a los combustibles.

Las grietas capilares pueden repararse sellando las zonas agrietadas con

solvente de resina epoxídica. Como el solvente no penetra mucho en la grieta,

es preciso inspeccionar regularmente las losas dañadas y volver a vaciar

cuando sea necesario. La losa afectada por una grieta capilar no pierde mucho

de su capacidad portante y, en consecuencia, no representa una deficiencia

grave para la calidad operacional del servicio del pavimento.

4.3.5 GRIETAS EN LOS PAVIMENTOS ASFÁLTICOS

Las grietas de los pavimentos asfálticos son consecuencia de las tensiones

térmicas que se constituyen en amplias zonas del pavimento cuando no existen

juntas de dilatación. Otras razones pueden ser la adherencia insuficiente de las

juntas de construcción entre las franjas adyacentes o bien deficiencias en la

capacidad portante del terreno de fundación en puntos aislados, debido a

errores de construcción.

La reparación de esas grietas es esencial para evitar la penetración de

agua o de anticongelante en su base o en el terreno de fundación. Sin embargo,

no es posible adherir firmemente las partes quebradas ni conservar la

estabilidad original del pavimento.

Las grietas de los pavimentos asfálticos pueden llenarse con una emulsión

de sellado sin que sea necesario amolar previamente. Existen emulsiones

especiales sumamente fluidas que penetran en la grieta a mayor profundidad

que los sellos asfálticos. La operación puede realizarse a mano utilizando latas

o mecánicamente, con el dispositivo vertedor especial. En la primera pasada se

104


cubrirán los flancos inferiores de la grieta y en la segunda se llenará toda la

grieta.

El procedimiento debería repetirse anualmente o a intervalos mayores,

según las condiciones climáticas locales.

4.4 REPARACIÓN DE DAÑOS EN LOS BORDES DEL

PAVIMENTO

Los bordes se rompen con mayor frecuencia en las juntas del pavimento.

La razón de este tipo de daño es la transferencia inconveniente de fuerzas a

través de la junta, producida en la mayoría de los casos por un cálculo

incorrecto de la junta o por las piedras encajadas. El material del pavimento

estalla sobre el punto de contacto, debido a las tensiones de compresión

inducidas. Otra razón puede ser la aplicación de cargas puntuales extremas

cerca de una junta de losa o de un borde de losa, provocado a veces por el

equipo de remoción de la nieve. Las esquinas son particularmente sensibles a

las sobrecargas, si por alguna razón las losas carecen de suficiente apoyo en

la sub-base.

Los bordes rotos producen piezas sueltas de diferentes tamaños, que

significan un peligro importante para las aeronaves. Además, las

irregularidades superficiales sobre el pavimento son inconvenientes para las

aeronaves y los vehículos terrestres. En consecuencia, los bordes rotos

deberían repararse lo antes posible. Lo mínimo que debería hacerse es retirar

todo el material suelto de la superficie del pavimento para reducir el peligro

inmediato a las aeronaves y obturar provisionalmente las aberturas más

profundas en la superficie del pavimento.

105

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos 4.4.1 REPARACIÓN DE LOS BORDES

Una parte de las tareas de mantenimiento debería ser una investigación

cuidadosa de las partes dañadas para averiguar la razón de la avería. Al

efectuar la reparación, la zona tratada debería ser de tamaño suficiente para

abarcar el daño. El límite debería cortarse hasta una profundidad de 2 cm.

como mínimo y retirarse todo el material interior hasta la profundidad necesaria

para eliminar todo el material suelto.

El corte puede hacerse en forma manual o mediante un martillo eléctrico. Si

el daño se presentara en una junta, debe eliminarse el material de sellado de la

sección dañada, con un exceso de 5 cm. en longitud y en profundidad. Es

preciso limpiar los flancos de la junta y eliminar de la abertura el polvo y los

restos, preferentemente con aire comprimido.

Después de preparar la superficie cortada con imprimador y de colocar un

molde en la junta vaciada, puede rellenarse la abertura con una mezcla de

resina sintética conveniente. Es sumamente importante que durante el llenado

no se forme ningún puente en la zona cortada entre dos losas adyacentes, ya

que tarde o temprano esto provocará una nueva rotura en el borde reparado.

Debe compactarse capa por capa y al alisar la superficie debería dejarse un

chaflán en el borde. Después del fraguado puede retirarse el molde de la junta,

limpiar los bordes de la misma y llenarla con un material de sellado caliente.

Debe seleccionarse un material de relleno que cumpla con los requisitos

impuestos por el clima en el pavimento del aeropuerto. Es indispensable

agregar suficientes áridos (cuarzo, perlas de vidrio u otro material cerámico)

para lograr una estructura fina con una baja relación de contracción. El material

del relleno, que logra su resistencia nominal no antes de las 24 horas después

de mezclado, ha demostrado ser más adecuado que el material de fraguado

rápido.

Para las reparaciones provisionales se han creado materiales asfálticos

especiales en frío que adquieren resistencia suficiente por compactación o

martillado. Esos materiales pueden utilizarse para reparaciones rápidas tanto

106


de pavimentos de hormigón como de asfalto. Los costes son comparativamente

altos y la duración es limitada, particularmente en el pavimento de hormigón.

4.4. REPARACIÓN DE LAS ESQUINAS

La reparación de esquinas rotas se llevará a cabo del mismo modo que se

describe para la reparación de los bordes.

No debería olvidarse que la losa se ha de dilatar en dos sentidos. Además,

la superficie de la losa reparada debe estar a nivel con la superficie de las losas

adyacentes.

4.4.3 REPARACIÓN DE OTROS DEFECTOS SUPERFICIALES EN EL

PAVIMENTO

Para las superficies de pavimentos de pistas se han especificado requisitos

de alta calidad. La textura de la superficie proporcionará buenas características

de rozamiento y la superficie de la pista se construirá sin que haya

irregularidades que pudieran afectar el aterrizaje o el despegue del avión.

Cuando se haya encontrado que las características de rozamiento de la

superficie de la pista se encuentran por debajo del nivel especificado por el

Estado, habrá que adoptar medidas correctivas. Las reparaciones pueden ir

desde la eliminación de los contaminantes de la superficie, hasta las

reparaciones importantes. De acuerdo con la experiencia, se aplican las tres

técnicas siguientes:

— riego asfáltico de la superficie,

— estriado de la superficie,

— escarificado de la superficie.

107


Con el tiempo, una superficie puede quedar desigual sin producir grietas. Si

esta desigualdad se presentara en puntos aislados y fuera moderada, la

escarificación o el fresado de la superficie pueden contribuir a restaurar la

calidad superficial requerida. Si se encontrara que los defectos son más graves,

puede resultar necesario adoptar medidas correctivas tales como la

construcción de un revestimiento. En general, no se considera que estas tareas

sean un problema de mantenimiento sino de método de proyecto de

aeropuertos.

4.5 BARRIDO

4.5.1 OBJETIVO DEL BARRIDO

Por razones de seguridad, las superficies de las pistas, de las calles de

rodaje y de las plataformas tienen que estar libres de arena, restos, piedras u

otros objetos sueltos.

Los motores de las aeronaves fácilmente pueden ingerir materiales sueltos

y sufrir daños graves en los alabes del compresor o en las hélices.

Existe también el peligro de que el chorro de la hélice o del motor de

reacción pueda lanzar los objetos sueltos como balas contra las aeronaves, los

vehículos, los edificios o las personas que se encuentran en las inmediaciones.

Asimismo, el relieve de los neumáticos de las aeronaves que ruedan o de

cualquier otro vehículo en movimiento, puede arrojar objetos y causar daños. El

mantenimiento de las zonas de movimiento requiere una vigilancia constante y

un barrido regular de las superficies.

108


4.5.2 CONTROL DE LAS SUPERFICIES

Contaminación de las pistas y de las calles de rodaje: Los objetos que se

hallan sobre las pistas y las calles de rodaje provienen de las fuentes

siguientes:

— restos del pavimento dañado,

— restos de los sellos de las juntas,

— restos de caucho de los neumáticos de las aeronaves,

— piedras arrojadas al cortar la hierba,

— piezas metálicas o plásticas de las aeronaves,

— arena y tierra aportada por las tormentas fuertes o por el chorro

de los motores de las aeronaves,

— pájaros u otros animales pequeños muertos al chocar con las

aeronaves.

Verificación visual de las pistas y de las calles de rodaje: La verificación

visual debería efectuarse con regularidad y por lo menos cada seis horas

durante los períodos de operaciones. Si los pilotos advirtieran la existencia de

objetos o de restos, es necesario efectuar una inspección inmediata.

Debe prestarse especial atención a la limpieza de las pistas y de las calles

de rodaje cuando se efectúen tareas de construcción en las superficies de

operación o cerca de ellas. Se recomienda efectuar verificaciones más

frecuentes de lo usual cuando las máquinas o los camiones de construcción

utilicen las mismas pistas que las aeronaves.

109

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos 4.5.3 LIMPIEZA DE LAS SUPERFICIES

Frecuencia del barrido: Las superficies previstas para ser utilizadas por las

aeronaves y los vehículos terrestres tienen que barrerse con regularidad. El

intervalo entre barridos depende de las necesidades y de la experiencia local.

Ciertas áreas tales como los puestos de estacionamiento de las aeronaves

o las zonas de manipulación de cargas en los aeropuertos de gran movimiento

pueden exigir un barrido por día como mínimo.

Equipo de barrido: Para realizar con regularidad la tarea de barrido de

todas las superficies pavimentadas de la zona de movimiento, resulta práctico

utilizar equipos de barrido sobre camión. La eficiencia requerida de la

maquinaria de barrido depende del tamaño y del volumen de tráfico del

aeropuerto.

Las máquinas más eficaces son las barredoras – sopladoras integradas,

que se utilizan para remoción de nieve.

Estas máquinas son útiles para el barrido de las pistas, de las calles de

rodaje y de las grandes zonas abiertas tales como las porciones exteriores de

las plataformas pero, debido a su gran radio de giro y a su tendencia a levantar

nubes de polvo, no son aptas para trabajar en las plataformas con aeronaves

estacionadas ni en lugares próximos a los edificios.

Las barredoras de calles de tipo montadas en camión, son el equipo

correcto para el barrido de zonas de plataforma con aeronaves, calles de

servicio, calles de acceso, rampas, zonas de estacionamiento y aún pisos de

hangares o de cobertizos. Estas máquinas se consiguen en tamaños muy

diferentes. Las mismas trabajan como aspiradoras y no levantan polvo. Para

levantar piezas de hierro pesadas, puede montarse una barra magnética cerca

del orificio de aspiración o bien en un remolque.

Disciplina del personal: Aún contando con un barrido regular, la autoridad

aeroportuaria no puede garantizar plenamente que no haya contaminación en

110


las zonas en que continuamente se realizan tareas. Los cursos regulares de

adiestramiento para el personal de plataforma, que versen sobre los riesgos de

los accidentes y las ventajas de la disciplina, son útiles para reducir al mínimo

las actitudes indiferentes en las zonas de movimiento. El barrido sólo puede

reducir el peligro de los objetos extraños en la zona de movimiento si todo el

personal toma conciencia del problema y contribuye a la limpieza.

Contaminación de la plataforma: Las plataformas están más expuestas a la

contaminación que las otras zonas de movimiento de las aeronaves en el

aeropuerto, debido al mayor número de usuarios, a la concentración del

tránsito y a las actividades de carga que ahí se realizan.

Los objetos que se encuentran en las plataformas son piedras, botellas,

tapones, tapas, herramientas perdidas, objetos personales, clavos, tornillos,

bulones, papel, caucho, alambre, trozos de plástico, de madera y de tela,

piezas plásticas y metálicas de todo tamaño provenientes de cajas, cajones,

paletas, contenedores y otros embalajes. Los restos son más abundantes en

las zonas de manipulación de cargas y, por supuesto, cerca de las , zonas de

construcción. Otro tipo de contaminación de la superficie del pavimento es la

provocada por el aceite hidráulico, el combustible y los lubricantes.

Verificación visual de las plataformas: Mediante programas de

adiestramiento y recordatorios periódicos, puede enseñarse al personal que

trabaja en la plataforma a vigilar y comprobar visualmente el estado de esa

zona y a notificar las necesidades de limpieza. El servicio de administración de

la plataforma o la dependencia o el servicio responsable del tránsito en esa

zona deberían adoptar medidas inmediatas para despejar la zona de cualquier

contaminación o de residuos peligrosos que se observen o notifiquen.

Además, deberían realizarse recorridos de inspección varias veces por día,

cuando lo justifiquen las actividades del tráfico, para asegurarse a tiempo de la

necesidad de eliminar objetos o contaminantes de la plataforma.

111

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos 4.6 LIMPIEZA DE CONTAMINANTES

4.6.1 OBJETIVO DE LA LIMPIEZA DE LOS PAVIMENTOS

Las superficies pavimentadas de los aeropuertos pueden verse

contaminadas por combustible, lubricantes, aceite hidráulico, pintura para

marcar o caucho. Los contaminantes pueden dejar las superficies resbalosas y

cubrir las señales de la superficie. Los depósitos de aceite y de caucho en las

pistas afectan la eficiencia del frenado de las aeronaves, particularmente

cuando los pavimentos están húmedos. En consecuencia, un requisito de

seguridad es poseer una superficie de pista limpia.

4.6.2 ELIMINACIÓN DE DEPÓSITOS DE CAUCHO

Las ruedas de las aeronaves toman contacto con la superficie de la pista a

alta velocidad al aterrizar, de lo cual resulta una formación de depósitos de

caucho. Debido a la alta temperatura en la zona de contacto de la rueda,

provocada por el rozamiento, el caucho se disuelve y se unta en la textura de la

superficie. La película de caucho es pegajosa y con el paso del tiempo

aumenta su espesor. En un período de 12 meses en la zona de toma de

contacto de una pista muy usada, puedan formarse capas hasta de 3 mm. de

espesor.

El objeto de la eliminación del caucho consiste en restaurar la

macrorrugosidad original de la superficie del pavimento. Esa restauración es

importante para proporcionar un buen avenamiento bajo las ruedas cuando la

pista está húmeda.

A continuación se describen tres métodos para eliminar el caucho:

— método químico,

— amolado mecánico,

112


— chorro de agua a alta presión.

Los tres métodos son eficaces; sin embargo, son diferentes en cuanto a

rapidez, coste y erosión del material superficial.

El caucho debería eliminarse cuando las mediciones de rozamiento con

pista húmeda, en las secciones criticas de la pista, indiquen una pérdida

notable de eficacia en el frenado.

Métodos químicos: La zona del pavimento que ha de tratarse se rocía con

material químico líquido transportado por un vehículo cisterna que posea una

barra rociadura, o bien a mano, con manguera y boquilla. El tiempo de reacción

del material químico es de 8 a 15 minutos, según la profundidad de la película

de caucho. Durante este tiempo el caucho (y la pintura) se hinchan y se pueden

escurrir con chorro de agua a alta presión. Las máquinas barredoras u otro

equipo similar pueden limpiar la zona inundada, absorbiendo el caucho

desprendido de la superficie.

Se ha fabricado equipo especial, combinando en un solo vehículo las

operaciones de enjuague y absorción. Los materiales químicos no sólo

disuelven el caucho sino también las marcas de pintura y el material asfáltico.

Si se aplica en los pavimentos asfálticos, es importante que haya un chorro de

agua abundante para proteger el pavimento. El tratamiento no debe

interrumpirse antes de que los parches tratados se hayan enjuagado totalmente

con agua.

Método de amolado mecánico: Existen varios métodos de amolar las

superficies del pavimento. Como en el mantenimiento de las pistas se debería

preservar la integridad de la superficie original, el método de amolado tiene que

ser satisfactorio. Se pasan sobre la superficie los rodillos de amolado

compuestos de discos metálicos sobre un árbol giratorio. Se controla la

distancia entre el árbol y el pavimento de manera que los discos toquen apenas

el pavimento, sin ejercer mucha presión.

113


Con tres rodillos fijos al chasis del vehículo puede limpiarse una banda de

1,8 m de anchura por pasada. El rendimiento del trabajo llega hasta 500 m2 por

hora si los depósitos de caucho no son demasiado gruesos. Con esta

operación no sólo se elimina la capa de caucho sino que se devuelve cierta

aspereza a la superficie del pavimento, lo cual se controla con la altura del eje

de los rodillos. Aunque esto puede mejorar efectivamente la textura de la

superficie, la profundidad de amolado debe mantenerse lo más reducida

posible. Todos los métodos mecánicos deben aplicarse con sumo cuidado para

evitar daños graves a las luces empotradas y a las juntas entre losas. Las

barredoras deben venir después del vehículo de amolado, para eliminar el

polvo y restos de caucho.

Método con chorro de agua a alta presión: La eliminación del caucho se

lleva a cabo con chorros de agua a alta presión y líquidos en ángulo oblicuo

sobre la superficie del pavimento (véase la Figura 4-3). El equipo consiste

normalmente en un vehículo cisterna con motores que bombean agua a alta

presión, por ejemplo a 40 MPa a través de una barra de boquillas que se

desplaza a corta distancia de la superficie del pavimento. El consumo de agua

es alto, aproximadamente de 1 000 L por minuto. El ángulo de ataque de los

chorros de agua puede modificarse, por ejemplo, haciendo girar la barra de

boquillas. El rendimiento de la operación será de 250 a 800 m2 por hora. La

limpieza la realizan las barredoras que siguen al camión a cierta distancia. El

método con chorro de agua alcanza su eficacia óptima cuando se dispone de

abundante suministro de agua. Al contrario del método químico, no hay que

adoptar medidas especiales para la protección del medio ambiente.

4.6.3 ELIMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE Y ACEITE

La contaminación por el combustible, el lubricante y el aceite puede

encontrarse en muchas zonas de la plataforma, por ejemplo en los puestos de

estacionamiento de aeronaves y en las áreas utilizadas comúnmente para la

carga de los vehículos. Los contaminantes pueden eliminarse esparciendo

114


solventes de grasa y a continuación enjuagando con agua. Si fuera necesario

para lograr resultados óptimos, puede aplicarse después un chorro de agua a

presión. El combustible o el aceite derramado accidentalmente debe cubrirse

inmediatamente con material absorbente especial producido por la industria

petrolífera.

Este material, que viene en polvo o granulado, se echa sobre el líquido

derramado para absorberlo y después se lo elimina por barrido. Con todo, este

material no absorbe el aceite que ya ha impregnado el material del pavimento.

La impregnación repetida puede deteriorar la superficie del hormigón o del

asfalto y exige reparación en lugar de limpieza. Como las zonas de plataforma

y de talleres normalmente desaguan en las alcantarillas, al limpiar pavimentos

con materiales químicos es preciso tener presente los reglamentos nacionales

de protección ambiental.

4.7 REMOCIÓN DE NIEVE Y HIELO

El servicio de invierno en muchos aeropuertos significa remoción de la

nieve y del hielo de:

— las zonas de movimiento de las aeronaves,

— las rutas de servicio,

— las carreteras públicas y los puestos de estacionamiento

Para volver a las condiciones más normales que sea posible.

Es muy raro que se dé éste tipo de problemas en México, ya que solo se

han detectado dos situaciones en la historia de la aviación Mexicana en que la

pista se ha encontrado cubierta por Nieve o por Hielo y éstas han ocurrido en

Aeropuertos de la zona Norte. Cabe aclarar que decidimos incluir éste tema ya

que es importante considerar las inclemencias del tiempo y los daños o

problemas que pudieran llegar a ocasionar a las operaciones aeronáuticas por

115

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos éste tipo de fenómenos para poder elaborar un plan de contingencia o de

emergencia que englobe el mantenimiento de los pavimentos.

Sabiendo de antemano y tomando en cuenta que en otros Aeropuertos del

mundo como los de Estados Unidos y los de Europa sucede este tipo de

fenómenos naturales con la frecuencia de 4 o 5 veces al año, se pueden

predecir las acciones de mantenimiento que se han de optar, dependiendo el

tipo de material con que se hayan construido o diseñado los pavimentos.

El número de camiones de servicio y de vehículos con equipos especiales

necesarios, depende de:

— las condiciones climáticas,

— las dimensiones del área que ha de despejarse, y

— el tiempo necesario para la limpieza.

La industria ha creado equipos y vehículos sumamente eficaces para los

servicios de invierno, que pueden eliminar rápidamente la nieve de las

superficies horizontales.

Sin embargo, las plataformas tienen una geometría más compleja y

además se encuentran ocupadas por las aeronaves y por los equipos de

trabajo. El equipo más eficaz para despejar la nieve de las pistas y de las calles

de rodaje es difícil de utilizar en las plataformas, ya que los sopladores de nieve

de gran potencia, utilizados en una plataforma, causarían daños a los vehículos,

a las aeronaves estacionadas y a los edificios. Para este caso se aplican otros

métodos. En los párrafos siguientes se describen los procedimientos para

eliminar la nieve y el hielo de las superficies pavimentadas de los aeropuertos.

116


4.7.1 PLAN DE REMOCIÓN DE LA NIEVE Y COMITÉ AD HOC

Antes del comienzo de la temporada invernal se ha de trazar un plan para

la remoción de la nieve. Este plan contiene información sobre:

— responsabilidades por los servicios de invierno,

— reglas para las interrupciones del tránsito aéreo con el objeto de

llevar a cabo las operaciones de remoción de nieve y de hielo,

— reglas sobre comunicación e información sobre la actuación de

los servicios de invierno,

— prioridades para la remoción de la nieve y del hielo de las zonas

de movimiento de las aeronaves,

— disponibilidad de vehículos y de equipos para remoción de

nieve y de hielo,

— actuación del servicio de invierto,

— método de medición del rozamiento en las zonas de movimiento

de aeronaves.

4.7.2 RESPONSABILIDADES

El explotador del aeropuerto es responsable del mantenimiento de la zona

de movimiento de las aeronaves en condiciones de seguridad. El explotador del

aeropuerto es responsable de la remoción de la nieve y del hielo de las pistas,

de las calles de rodaje y de las plataformas y de notificar al ATS, por teléfono o

por radio, el estado en que se encuentran las superficies despejadas. Los datos

notificados sobre las condiciones de las pistas deberían publicarse en los

SNOWTAM de los aeropuertos.

117

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos 4.7.3 PROCEDIMIENTOS PARA LA INTERRUPCIÓN DEL TRÁNSITO AÉREO

El oficial encargado de las operaciones adopta las decisiones de cerrar una

pista cuando lo impone la remoción de nieve o de hielo. Las interrupciones

temporarias del tránsito para llevar a cabo los servicios de invierno en las pistas

deberían hacerse conocer a las líneas aéreas interesadas. Es preciso

mantener un contacto estrecho con el ATS, informándole sobre la hora y la

duración de los cierres de las pistas, de manera que se pueda informar al

respecto a las aeronaves que se dirigen al aeropuerto. Es preciso notificar la

misma información a las líneas aéreas en el aeropuerto afectado por la hora de

cierre. En el caso de interrupciones prolongadas de una pista, se ha de

presentar un NOTAM.

4.7.4 PROCEDIMIENTOS PARA LA REMOCIÓN DE NIEVE

Prioridades para despejar la zona de movimiento: El orden de prioridad de

los procesos de remoción de nieve y de hielo está regido por los requisitos de

seguridad aérea:

— pista en uso,

— calles de rodaje que sirven a la pista en uso,

— calles de rodaje de la plataforma,

— puestos de estacionamiento de las aeronaves y calles de acceso a

los mismos,

— otras zonas de operaciones.

Control de los trenes de vehículos: Un requisito básico de seguridad es el

adiestramiento minucioso de las cuadrillas del equipo de remoción. Sólo

estarán en condiciones de cumplir esta tarea, bastante difícil, especialmente

durante la noche y en condiciones de poca visibilidad, los conductores

118


perfectamente familiarizados con los vehículos y el equipo y con las

condiciones locales (o sea con el trazado del aeropuerto) y que posean

certificado de operador radiotelefónico.

Si la remoción de la nieve se llevara a cabo con más de dos vehículos, un

oficial principal debería acompañar a la cuadrilla de remoción en otro vehículo

para dirigir las operaciones por radio. El mismo se mantiene en contacto

radiofónico con la torre del aeropuerto y controla el tren de vehículos hasta que

el mismo vuelve a su cobertizo o a la zona de estacionamiento. El oficial,

asimismo, informa sobre la marcha de las tareas y las condiciones superficiales

resultantes en la zona de movimiento.

Principios de organización de las tareas: Al avanzar hacia la pista, los

vehículos de remoción de nieve deberían desplazarse siguiendo la calle de

rodaje principal que lleva a la pista, de manera que el acceso a la pista quede

libre cuando la misma se despeje. En los aeropuertos de plataforma extensa y

gran número de puestos de estacionamiento para aeronaves, la remoción de la

nieve debería llevarse a cabo simultáneamente en la pista y en la plataforma.

El procedimiento contribuirá a reducir al mínimo el tiempo durante el cual el

aeropuerto permanecerá cerrado. En esos casos, la flota de vehículos y el

personal deben dividirse formando dos trenes que trabajen simultáneamente.

Una vez despejada la zona de movimiento, un tren de vehículos debería

comenzar a despejar otras zonas de operaciones de acuerdo con el plan de

prioridades, o sea las rutas de conexión principales, las rutas secundarias, los

sectores de carga, los terrenos de estacionamiento, etc.

Remoción de la nieve de las pistas y las calles de rodaje: La remoción de la

nieve debería iniciarse lo antes posible, una vez que haya comenzado a nevar,

ya que los vehículos pueden trabajar con gran rapidez mientras la capa de

nieve sea delgada. Si el aire estuviera en calma o no hubiera vientos laterales

fuertes, la remoción de la nieve se llevará a cabo por bandas, comenzando

desde el centro hacia los bordes de la superficie pavimentada. Si hubiera

vientos laterales fuertes, la remoción comenzará del lado de barlovento de la

superficie y se desplazará hacia el lado de sotavento.

119


120

El equipo completo necesario para la remoción rápida de la nieve de las

zonas pavimentadas consiste en arados quitanieves, barrenieves y sopladoras

de nieve. La maquinaria debería trabajar simultáneamente en formación

escalonada, con un grupo de arados al frente, a lo largo de la superficie,

seguidos por un grupo de barredoras (véase Figura). Los vehículos girarán al

final de la superficie y seguirán trabajando en la ruta de regreso para evitar las

pasadas inútiles. Los arados habrán terminado su tarea aproximadamente en la

mitad del tiempo que las barredoras, con lo cual estarán libres para continuar la

remoción de la nieve en otras pistas o calles de rodaje.

Figura 12. Combinaciones de arado quitanieves y barredora


Otro procedimiento consiste en trabajar con un tren de vehículos en el que

se combinan el arado y la barredora en un solo cuerpo (Figura anterior). Este

tren de vehículos puede remover la nieve de las pistas y de las calles de rodaje

del mismo modo que se describe anteriormente aunque el tiempo necesario

para despejar de nieve el conjunto de pistas y calles de rodaje será mayor, ya

que la marcha está determinada por la velocidad de trabajo de los escobillones

giratorios de las barredoras. Sin embargo, aunque este procedimiento es más

lento, requiere menos vehículos de remolque y, en consecuencia, menos

personal que el procedimiento rápido que se describe en el párrafo anterior.

Para las capas de nieve de profundidad inferior a 1,5 cm., la remoción de la

nieve puede llevarse a cabo con barredoras y sopladoras, sin utilizar arados.

El número de vehículos necesario para la remoción de la nieve depende de

la anchura de la pista, de la anchura de los arados y de los escobillones y del

tiempo acordado para la operación, de acuerdo con el clima invernal

prevaleciente y las necesidades del tránsito.

Para proteger el sistema de luces de borde de pista, los arados quitanieve

y las barredoras no deberían trabajar cerca de las luces. Un método para

mantener la formación rápida de arados a suficiente distancia de las luces de

borde, consiste en hacer marchar un solo arado a lo largo del borde y de

remover una banda de nieve hacia la parte interior de la superficie pavimentada.

El tren siguiente de arados poseerá entonces una buena guía para apilar la

nieve sin cubrir ni interrumpir las luces.

Los bancos de nieve en uno de los dos lados de la superficie despejada

tienen que eliminarse arrojando toda la nieve compactada mucho más allá del

borde de la superficie, mediante sopladoras de nieve. Las sopladoras de nieve

actúan al final del tren de remoción.

Si lo permite el tiempo y la situación del tránsito aéreo, esta banda puede

seguirse limpiando con otra barredora que trabaje en la misma banda después

que la sopladora haya terminado su tarea. El objetivo de la remoción de la

nieve consiste en lograr coeficientes de rozamiento de seguridad para las

121

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos aeronaves que aterrizan y baja resistencia sobre las ruedas de las aeronaves

que despegan. Una vez terminada la remoción, los oficiales responsables de

las operaciones llevan a cabo mediciones de fricción con un vehículo ad hoc.

Se han de efectuar otras mediciones de descongelamiento cuando los

resultados de la medición del rozamiento así lo requieran. Los resultados de la

última medición deberían notificarse a la torre y, si el aspecto del tiempo

sugiriera que ha de permanecer estable, se publicará en el próximo SNOWTAM.

Remoción de la nieve de las plataformas: Aunque la remoción de la nieve

de las plataformas goza de menor prioridad que la remoción de la nieve de las

pistas y de las calles de rodaje, el despeje de las superficies de las plataformas

debería comenzar lo antes posible para evitar las precipitaciones heladas y las

superficies resbalosas. La nieve suelta compactada por las ruedas es difícil de

quitar, aún con equipos mecánicos y representa un riesgo considerable para

los conductores del equipo de trabajo en tierra.

La remoción de la nieve y del hielo en las plataformas comienza con las

calles de rodaje y las calles de acceso a los puestos de estacionamiento de las

aeronaves con el propósito de que queden claras y visibles las marcas y/o las

luces del eje, para los miembros de la tripulación de vuelo y los señaleros. Se

han de asignar zonas especiales en la plataforma para apilar la nieve o, si esto

no fuera posible, se ha de cargar toda la nieve en camiones para llevarla a

lugares lejanos y de buen avenamiento. El modo más eficaz de cargarla

consiste en utilizar sopladoras cargadoras de nieve. Las sopladoras de nieve

pueden utilizarse para remover los bancos de nieve formados por los arados.

Las barredoras-sopladoras pueden también contribuir a despejar la

plataforma. Sin embargo, en las partes más estrechas y especialmente cerca

de las aeronaves estacionadas, se han de utilizar vehículos barredores más

pequeños. Ningún equipo pesado debería trabajar a menos de 5 m de una

aeronave, para evitar daños provenientes de la pérdida de control en una

superficie resbalosa.

122


Puede haber en las plataformas lugares especiales, por ejemplo la zona de

movimiento de la parte inferior de las pasarelas telescópicas, que tengan que

mantenerse despejadas de todo tipo de precipitación que produzca

resbalamientos.

Puede ser necesario utilizar en estas zonas elementos químicos o

dispositivos térmicos para el descongelamiento.

Remoción de la nieve de otras zonas operacionales: Las calles de servicio

deberían despejarse del mismo modo en que las municipalidades despejan los

caminos públicos. Esta tarea se verá considerablemente facilitada si se dispone

de sopladoras de nieve adecuadas para cargar la nieve en camiones. Todas

las tareas de remoción deberían llevarse a cabo siguiendo un plan

Altura de los bancos: La altura admisible de los bancos de nieve al costado

de las pistas de rodaje es limitada. Si el clima invernal produce escarcha

profunda, el suelo no pavimentado normalmente aumenta su capacidad

portante y puede soportar vehículos pesados, permitiéndoles marchar y reducir

la altura de los bancos de nieve fuera de las superficies pavimentadas.

En regiones de clima diferente se requieren márgenes de pista anchos y

pavimentados para permitir que las sopladoras de nieve de gran potencia

dispersen la nieve apilada fuera de los bordes pavimentados normales.

Protección de las radioayudas: Las radioayudas para la navegación,

especialmente la parte correspondiente a la pendiente de planeo en el ILS, son

susceptibles de acumulación de nieve. La altura efectiva de la antena del

transmisor de la pendiente de planeo se ve reducida por la capa de nieve y los

ángulos de la pendiente de planeo pueden variar. También aumentará el

acoplamiento eléctrico con los elementos del suelo, lo cual afecta la

impedancia de la antena. La altura de la nieve en las zonas sensibles de la

antena deberían mantenerse por debajo de los 0,9 m.

123


Barrera para nieve: Para proteger los dispositivos electrónicos importantes

(por ejemplo las antenas) de la nieve acumulada, deberían instalarse barreras

no magnéticas para la nieve en el lado de barlovento de esas instalaciones.

4.7.5 DESCONGELAMIENTO DE LAS SUPERFICIES

Las condiciones de engelamiento en superficies pavimentadas pueden

mejorarse mediante:

— descongelamiento térmico,

— descongelamiento químico,

— enarenado.

Descongelamiento térmico: El calentamiento eléctrico del pavimento, o bien

mediante un sistema de cañerías de agua caliente, tiene aplicaciones limitadas,

ya que los costes de la energía son bastante altos. Esos sistemas se instalan

para servir a las selecciones de superficie pavimentadas de las plataformas, o

sea a los puestos de estacionamiento de aeronaves servidos por pasarelas

telescópicas, o bien las plataformas y pasarelas de la calle de rodaje del

aeropuerto o la red caminera.

El descongelamiento térmico se efectúa mediante lanzallamas. La boquilla

de la llama se dirige hacia el suelo y se ha mueve lentamente sobre la

superficie helada para permitir la fusión de la película de hielo. Es preciso

regular cuidadosamente la velocidad de trabajo, según la situación particular,

para evitar que las altas tensiones térmicas inducidas provoquen el

agrietamiento de la capa superficial del pavimento. La fusión con llama ha

demostrado ser un procedimiento lento.

Como todos los métodos de descongelamiento térmico, el gasto de energía

es considerable. Otro problema es que la fusión con llama no es una medida

preventiva que evite un nuevo congelamiento.

124


Descongelamiento químico: El material químico para descongelamiento

debe ser no corrosivo, no tóxico, no inflamable y debería satisfacer los

reglamentos locales sobre protección ambiental. Tampoco debería ser

perjudicial para el material del pavimento ni tener efectos perniciosos sobre las

características de rozamiento de la superficie. Los materiales descongelantes

secos y líquidos han demostrado ser eficaces para la fusión rápida del hielo. Lo

más importante es su cualidad de evitar recongelamiento, con lo cual la zona

de movimiento se mantiene despejada después del tratamiento.

La eficacia del material químico para congelamiento depende mucho de las

condiciones climáticas, o sea de la gama de temperatura prevaleciente. A

temperaturas muy bajas los materiales químicos pierden totalmente sus

cualidades disolventes. Para una dispersión eficaz debería utilizarse un equipo

de esparcimiento o de rociado, para tratar grandes superficies en poco tiempo.

Enarenado: Las superficies resbalosas, a temperaturas muy bajas tienen

que ser enarenadas. Esta tarea se lleva a cabo con vehículos esparcidores del

mismo modo que en las calles públicas. El material puede ser grava fina o

piedra triturada en granos finos.

Métodos combinados para descongelamiento: Muchos aeropuertos han

creado sus propios métodos, combinando diferentes técnicas de descongelar.

Son conocidas las combinaciones de:

— productos químicos secos con arena,

— productos químicos líquidos con arena,

— productos químicos secos y líquidos.

Sobre la aplicación no pueden darse reglas. La experiencia demostrará la

eficacia de las diferentes condiciones características que se encuentran en un

aeropuerto durante la estación invernal. Asimismo, los costes de materiales

químicos pueden determinar la preferencia de la autoridad por ciertas

combinaciones.

125

CAPÍTULO IV-Estrategias Generales para Optimizar el Mantenimiento de los Pavimentos 4.7.6 ANTICONGELAMIENTO DE LAS SUPERFICIES

La lluvia helada o la lluvia sobre el suelo helado pueden crear el

congelamiento más intenso de la superficie, ya que las gotitas se adhieren

perfectamente al pavimento. Cuando el pronóstico meteorológico prevea la

posibilidad de que caiga lluvia o lluvia helada durante períodos de frío intenso,

las superficies deberían tratarse con descongelantes o anticongelantes

químicos antes de que se produzca la precipitación.

4.7.7 ADIESTRAMIENTO DEL PERSONAL

Debería adiestrarse prolijamente al personal que maneja los vehículos de

servicio en invierno. El curso de adiestramiento tiene que abarcar los puntos

siguientes:

— Radioteléfono. El personal tiene que conocer el uso correcto del

equipo de radio y la fraseología, de modo que se evite cualquier

malentendido.

— Procedimientos de remoción. El personal debe estar

perfectamente familiarizado con los procedimientos usuales y

excepcionales para remoción de la nieve, para descongelamiento y

anticongelamiento.

— Manejo del equipo. El personal debe estar perfectamente

familiarizado con el equipo de servicio de invierno, de manera que

pueda manejarlo con facilidad.

— Aeropuerto. El personal debe estar familiarizado con las partes del

aeropuerto en las que tendrá que utilizar los vehículos

126

CAPÍTULO V - Conclusiones

CAPITULO V

CONCLUSIONES

127


128

CAPÍTULO V-Conclusiones

CONCLUSIONES

La tesina tuvo como finalidad realizar estrategias generales para

optimizar el mantenimiento en los pavimentos de los Aeropuertos de México.

También proporcionó una visión global de cómo se realizan los programas de


Durante la investigación se analizaron diferentes soluciones y mejoras

del mantenimiento de las pistas, calles de rodaje y plataformas con el objetivo

de alcanzar el desarrollo máximo de todas las instalaciones del lado aire.

Las alternativas de cambio expuestas van a servir para una mejor

administración, demostrando que mediante una buena planeación, gestión,

supervisión, mantenimiento y control de los recursos, se podrá alcanzar una

mayor demanda y capacidad de las operaciones aéreas y de la infraestructura.

También se mitigó la falta de recursos, mantenimiento, y el periodo de

aplicación de éste que existe en aeropuertos nacionales de México mediante el

desarrollo y construcción de nuevas y mejores estrategias.

Se determinó que las pistas de vuelo tienen que presentar tres

características principales que son:

1.- Una planimetría adecuada para evitar la formación de charcos y el

daño a las aeronaves, durante las operaciones.

2.- Una micro textura áspera para mantener el rozamiento por encima de

los valores mínimos recomendados. Esta característica es susceptible de

modificarse en un instante; porque la cantidad de rozamiento puede pasar de

suficiente con la pista seca a insuficiente con la pista mojada. Por ello se

precisa que los áridos con que se fabrique el hormigón asfáltico tengan un alto

coeficiente de pulimento y presenten al neumático de la aeronave una

superficie áspera.

129

3.- Una macrotextura gruesa para facilitar la salida del agua de lluvia por

la pendiente a los márgenes de pista. Los pavimentos asfálticos que presentan

esta característica tan importante, son los denominados gruesos (con

problemas de cohesión), las lechadas bituminosas y los de tipo discontinuo.

Los hormigones asfálticos clásicos cerrados precisan actuaciones

complementarias, como los ranurados, etc. para lograr el valor mínimo.

Se comprobó que las inversiones en las pistas son rentables

dependiendo de su duración con las menores incidencias en la operatividad, y

que pese a que una pista de vuelo puede durar limpia, las características

superficiales de éstas, hay que evaluarlas en periodos más cortos (1-5 años)

dependiendo de sus circunstancias y características. Cuando se precisa una

toma de decisión para la renovación de las características de la superficie, los

procedimientos de capas delgadas modernos están dando la respuesta técnica

y económica.

Este sistema ofrece una operatividad mucho más flexible, una

reducción importante en los costos, no sólo del pavimento en sí, sino también

por el ahorro de evitar la reposición de las luces aeronáuticas y una serie de

características técnicas finales que cumplen con las severas exigencias

aeroportuarias.

Se estableció que es indispensable que las autoridades aeroportuarias,

implementen lo más rápido posible las medidas que se mencionan en este

trabajo.

130

Glosario

GLOSARIO

131


132

Glosario

GLOSARIO

A

ACN. Número que clasifica a las aeronaves por su incidencia en la

resistencia de los firmes.

Aeródromo: área preparada para el aterrizaje, despegue y movimiento en

tierra de aeronaves.

Aeropuerto: cualquier aeródromo civil de servicio público que cuente con

obras e instalaciones adecuadas para las operaciones de aeronaves de

transporte público.

Aeronáutica: ciencia y técnica del diseño y la construcción de aeronaves e

infraestructuras del transporte aéreo

Aglomerado bituminoso. Mezcla de áridos y un betún, utilizada en los firmes.

Alquitrán. Ligante hidrocarbonado obtenido por la destilación destructiva,

del carbón de hulla.

Anclaje. Elemento para asegurar la fijación de otro sometido a esfuerzos.

Barra de anclado.

Áridos. Trozos de roca graduallos, naturales o artificiales, que mezclados

con un ligante forman materiales para pavimentos o estructuras.

Asfalto. Material orgánico procedente de la destilación natural del petróleo

que aflora en la superficie de la Tierra mezclado con minerales en

proporciones variables. Ejemplo, los lagos asfálticos de la isla de Trinidad

o las pizarras bituminosas. / Denominación del betún en algunos pases

americanos (del inglés "asphalt").

133

Glosario B

Base. Parte del firme situado inmediatamente debajo del pavimento. Hitos

fijos topográficos para referir las coordenadas.

Betún. Ligante hidrocarbonado procedente de la destilación del petróleo. En

algunos países americanos se le denomina "asfalto".

Betún modificado. Betún al que se ha adicionado un polímero para

mejorar sus características.

C

Capa. Espesor de terraplenes o firmes formado por materiales homogéneos

(de coronación, de base, etc.).

Cemento. Mezcla de caliza, arcilla y yeso que activada con agua forma un

aglomerante de áridos.

Cobertizo. Casetón para aeronaves o mercancías (hangar. Galpón).

E

Epoxidica. Productos obtenidos por medio de fermentación bacteriana

F

Fisura. Apertura menor de 0,5 mm. en un elemento estructural.

134

Glosario

G

Galpón. Cobertizo, hangar.

H

Hangar: cobertizo para albergar aeronaves.

Hormigón de cemento o hidráulico. Material formado por áridos ligados

con pasta de cemento; es habitual denominarla simplemente hormigón.

L

Ligante. Material capaz de aglomerar, los áridos un conjunto resistente.

M

Mezcla bituminosa. Material formado por áridos ligados con betún.

O

OACI. Acrónimo de la Organización de Aviación Civil Internacional.

P

Pavimento. Capas superiores del firme, de mayor calidad; generalmente

mezclas de áridos con ligantes hidrocarbonados o cemento.

135

Glosario Pista: área rectangular definida en un aeródromo terrestre preparada para el

aterrizaje y el despegue de las aeronaves.

PCN. Número de clasificación de un firme que da indicación de su

capacidad de soportar cargas de aeronave. Se compara con el ACN.

Plataforma: área definida en un aeródromo terrestre destinada a dar cabida a

las aeronaves para los fines de embarque o desembarque de pasajeros, correo

carga, abastecimiento de combustible, estacionamiento o mantenimiento.

Pretensado. Estirado previamente

R

Riego de adherencia. Impregnación con un betún fluidificado o emulsionado

de la superficie de una capa bituminosa sobre la que ha de extenderse otra

con el fin de asegurar su mejor unión.

Recrecido. Aumento del espesor de un pavimento.

Refuerzo. Recrecido cuyo fin es aumentar la capacidad de carga de un

pavimento.

Reología. Cambios de longitud a través del paso del tiempo, por ejemplo el

fenómeno del "creep" en el hormigón. Es la deformación a largo plazo debida

a las cargas y a las condiciones climáticas. Así diferenciamos en una viga la

flecha instantánea, que se produce al terminar su ejecución y entrar en estado

de carga, y luego al cabo de unos años ( 5 a 10 ) la deformación permanente

que aumenta la flecha inicial. Ese es un efecto reológico.

Rodera. Deformación plástica de un firme en la que se señalan las huellas de

los neumáticos.

136

Glosario

S

Subase. Capa del firme situada entre la base y la explanada o el

cimiento. Ocasionalmente, puede estar directamente bajo el pavimento.

Z

Zahorra. Mezcla, más o menos homogénea, de bolos, gravas y arenas

naturales.

137

Glosario


138

Bibliografía

BIBLIOFRAFIA

139

Bibliografía


140

Bibliografía

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FUENTES DE REFERENCIA

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• Pérez Esquivel, Alonso (2003) Tesis de Doctorado “Análisis del

Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México y sus Sistemas de

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• Reglamento de Aeropuertos

• SCT (2000): “Ley de Aeropuertos”, DGAC, México D.F.

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Pistas de Aeropuertos: http://www2.nynas.com/start/article.cfm

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