Las montamos, nuestros neumáticos se adhieren a ellas y nuestras bicicletas se apoyan en ellos, literalmente.
Pero nunca nos detenemos a preguntarnos de dónde vienen, adónde van y de qué están hechos.
Texto: Simon Hargreaves Fotos: Simon Hargreaves, Bridgestone
Todos los que ruedan en moto saben instintivamente que un par de neumáticos nuevos y inflados correctamente son vitales. Sin ellos, el agarre de tu moto se ve comprometido, y el agarre es lo que evita que una motocicleta en movimiento, y tú, os caigáis. Pero el agarre funciona de dos maneras: los neumáticos solo se adhieren a algo si ese mismo algo se adhiere a ellas (si quieres probar esto, toma las llantas de carretera más adherentes que puedas encontrar y sal a dar una vuelta sobre césped mojado). Y el lugar al que los neumáticos les gusta pegarse más se llama carretera.
La historia de las carreteras
Los caminos se inventaron durante la revolución agrícola hace 12,000 8000 años, cuando los primeros humanos dejaron de cazar y recolectar y se asentaron para vivir en cuevas. Despejar una ruta entre tu cueva y la cueva de tu vecino hizo que salir a cenar o ir de compras fuera mucho más fácil. Estos primeros senderos estaban bien para ir a pie y se ampliaron gradualmente para dejar espacio para el ganado con la introducción de la cría de animales alrededor del 4000 a. de C. Pero cuando se desarrolló la rueda como medio de transporte, alrededor del año XNUMX a. C., también se tuvieron que cambiar los caminos.
Los primeros caminos de tierra eran simplemente pistas limpiadas hasta la capa superior del suelo. Pronto, se usaron diferentes materiales para fortalecer el camino (madera, grava, losas de piedra) pero, aparte de algunas excepciones notables, como un camino pavimentado de 50 km construido por los minoicos de Creta en el 2000 a. de C., no fue hasta que el ejército romano comenzó a marchar y tirar de carros por toda Europa que surgió la necesidad de carreteras sólidas, fiables y resistentes a la intemperie. Con una red que cubría decenas de miles de kilómetros, las calzadas romanas usaban varias capas para fortalecerse, comenzando con una capa base de arena o grava liviana, seguida de rocas más grandes (a veces colocadas en mortero), una capa más liviana de piedra más pequeña o triturada, con una capa superior de bloques de piedra pavimentada. Se cavaron zanjas a ambos lados y la capa superior se combó para ayudar al drenaje, se construyeron áreas peatonales y se usaron hitos para marcar la distancia. Estas innovaciones todavía se utilizan hoy en día.
Cuando los romanos se retiraron, los caminos cayeron en mal estado (aunque muchas de las rutas y gran parte de la construcción real todavía se conserva en la actualidad). Sin una fuerza coherente para mantener las carreteras, no fue hasta el siglo XVIII que la construcción sistemática de carreteras comenzó de nuevo en Europa. Sin embargo, en todo el mundo continuó el desarrollo de carreteras; en Oriente Medio, el imperio árabe comenzó a usar una sustancia aglutinante pegajosa, derivada del petróleo, para unir y sellar la capa superior de sus carreteras más prestigiosas. La sustancia se llamaba alquitrán.
A principios del siglo XIX, un escocés llamado John McAdam desarrolló una técnica de construcción de carreteras más barata y rápida que ya no necesitaba grandes capas base de piedra, sino que dependía de la compactación del subsuelo existente y del uso de un control fino de tamaños de piedra más pequeños para mantener la integridad de la carretera. El método fue popular hasta la invención de los vehículos motorizados a principios del siglo XX, cuando las velocidades más altas significaron que el polvo y el desgaste se convirtieron en un problema. Se resolvió esparciendo alquitrán fundido mezclado con arena sobre la superficie de la carretera, para sellar la capa superior. Nació el asfalto.
¿Qué hay en una carretera moderna?
El alquitrán ha sido reemplazado por betún (o asfalto), también un subproducto de la refinación del petróleo, porque es más estable en un rango más amplio de temperaturas y más fácil de manejar.
Los ingredientes básicos de una carretera asfaltada moderna (también llamada asfalto o pavimento) son solo unos pocos materiales principales: un agregado (partículas de piedra, generalmente grava o granito) mezclado con un aglomerante bituminoso y rellenos. Existen numerosas mezclas, variantes y grados, modificados mediante la adición de productos químicos (polímeros, fibras, ceras, zeolitas y emulsiones) para adaptarlos a las condiciones climáticas y de tráfico específicas del país o el lugar donde se utilizarán.
En la práctica, esto significa que hay literalmente miles de posibles 'recetas' de lo que consideramos capas de asfalto sobre y dentro de una carretera. Pero, en general, las capas se componen, de arriba a abajo, de algo así:
• Capa de superficie – la capa superior sobre la que circulamos. Tiene que ser resistente al ruido y al deslizamiento, duradero contra la formación de surcos, grietas y desgaste en todas las condiciones climáticas. Por lo general, está hecho de HRA (asfalto laminado en caliente), que es una mezcla de alrededor de 6 a 8 % de asfalto con, por ejemplo, astillas de granito o grava de un tamaño de grano máximo de 14 mm. La capa suele tener entre 30 y 50 mm de espesor.
• Capa de unión – esta capa, también hecha de HRA, da estabilidad estructural, especialmente en caminos rurales donde no pueden existir capas estructurales inferiores. Fabricado con materiales similares a los de la capa de superficie, mezclados en diferentes proporciones con agregados de mayor tamaño, alrededor de 20 mm máx. Por lo general, de 60 a 90 mm de espesor.
• Capa base – nuevamente, hecho de HRA y para la estabilidad estructural en carreteras principales, troncales e industriales, y autopistas. El tamaño agregado es aún mayor, normalmente hasta 35 mm. La capa suele tener un grosor de 90 a 130 mm.
• Subbase – esta es la base principal de un camino. Por lo general, se compone de un agregado no ligado (granito o piedra caliza) con una especificación y un grosor de capa que dependen de la categoría de la carretera y las condiciones del suelo subyacente, pero a menudo alrededor de 350 mm.
• Capa de cobertura – similar a la sub-base, pero a menudo un material de menor especificación. Típicamente 150 – 350 mm de espesor.
• Membrana Geotextil – una estera permeable de tejido sintético que impide que las capas superiores se mezclen con el subsuelo.
• Sub-Grado – medida por su capacidad de carga y estabilidad, luego consolidada y compactada, esta es la capa inferior natural.
¿Cuál es la diferencia entre los tipos de carretera?
La construcción de una carretera se rige por las condiciones del suelo en el área, la frecuencia prevista de uso (medida en millones de ejes estándar), la gama de vehículos que la utilizarán (obviamente, los vehículos más grandes como los vehículos pesados, autobuses, etc. más que automóviles y bicicletas), su vida útil (típicamente 40 años en Europa) y, finalmente, el costo de construcción.
Las carreteras normalmente se clasifican en:
• Sin clasificar (rural/residencial)
• Residencial o industrial
• Carreteras principales (rutas principales)
• Carreteras secundarias (rutas de categoría inferior)
• Carreteras troncales y autopistas
Una carretera principal o autopista se construirá con el mayor nivel de calidad posible y con los costes más elevados. Las rutas principales también se pueden construir con una especificación similar y, a menudo, las mantiene un organismo nacional en lugar de los consejos locales. Las carreteras que no son troncales, las carreteras secundarias y las inferiores están a cargo de las autoridades viales locales. Debido a su menor uso, se diseñan y mantienen con un estándar más bajo y menos costoso. En todos los caminos, el tipo y la velocidad del tráfico también determina la mejor superficie en términos de resistencia al derrape. Las carreteras principales y las autopistas obtendrán un mejor producto y mayores superficies antideslizantes, pero las carreteras menores pueden exigirlo si el entorno lo exige (puntos negros de accidentes, aproximación a pasos de peatones, entrada a rotondas o fuera de escuelas, o en curvas muy cerradas, etc.) .
El costo juega un papel importante en la determinación de la especificación de una carretera. Es totalmente posible construir carreteras que nunca se desgasten, que nunca sufran baches y que nunca necesiten mantenimiento en toda su vida. Sin embargo, el costo de los materiales y la escala de la ingeniería lo hacen poco práctico.
¿Por qué no todos los caminos pueden estar pavimentados como pistas de carreras?
Shell Cariphalte Racetrack es un asfalto con un ligante bituminoso modificado que se utiliza en lugares de alto rendimiento, como las pistas de carreras. Muchos MotoGP Los circuitos (aunque no Silverstone) usan este material. Es muy rígido y resistente al estrés, la fricción (que es el desgaste general de la superficie) y la deformación. También proporciona un agarre muy alto. La razón por la que no se usa en las carreteras es simple; su contenido especializado y los requisitos de construcción específicos significan que cuesta muchas, muchas veces más que una carretera normal y, francamente, ese tipo de rendimiento simplemente no es requerido por la mayoría de los vehículos.
¿Cuánto se tarda en construir una carretera y cuánto cuesta?
¿Cuánto dura un camino? La duración de la construcción varía según el tipo y el tamaño de la carretera, por lo que puede ser desde unos pocos meses hasta tres años. Las pruebas se llevan a cabo regularmente durante la construcción para garantizar que los materiales cumplan con las especificaciones y las necesidades de rendimiento. Cuando la carretera está terminada, lo normal es que el cliente (la autoridad local o el organismo nacional) retenga un porcentaje de los costes durante un año. Esto se denomina 'período de corrección de defectos' y es una especie de garantía de reparación de carreteras.
El coste de una vía también depende de la categoría de la vía, y puede oscilar entre 1300 euros y 11,000 20 euros, o más, por metro. La mano de obra utilizada también, por supuesto, depende del tipo de carretera y del contratista. Alrededor de XNUMX hombres estarían involucrados en la construcción de una carretera secundaria, pero eso puede aumentar a unos cientos en una autopista, y algunas obras son tan importantes que toda una comunidad de contenedores vivienda significa que la fuerza laboral puede vivir en el lugar.
¿Cuántos tipos diferentes de superficie hay?
Miles, y otras tantas empresas haciéndolos. Hay estándares a los que deben ajustarse en uso, y estándares en términos del tipo, tamaño y proporciones del agregado usado, pero los fabricantes usarán diferentes aditivos y otros compounds para crear sus mezclas específicas.
Shell Grip es un tipo popular de superficie de alto agarre del que muchos de nosotros hemos oído hablar. Por lo general, pensamos en él como la superficie texturizada de color arena en el acceso a las rotondas o que se usa en las horquillas. Es un material antideslizante de alta fricción que utiliza un agregado de bauxita calcinada con una resina epoxi o de poliuretano para dar un valor de resistencia al deslizamiento (SRV) de 70+. La resistencia al derrape se mide con una máquina especial llamada SCRIM (Máquina de Investigación de Rutina de Coeficiente de Fuerza Lateral): es una rueda de prueba especial, con un ángulo de 20 grados, remolcada detrás de un automóvil a 50 km/h.
Pero Shell Grip, y muchos otros revestimientos de superficie similares, son, lo adivinaste, caros. Una vez más, todo se reduce a un equilibrio entre el tipo de uso, la vida útil en carretera y el costo.
¿Por qué recubrir las carreteras con gravilla?
La conclusión es que es económico, efectivo en términos de prolongar la vida útil de la superficie de la carretera y, siempre que conduzca de acuerdo con el límite de velocidad recomendado (generalmente 30 km/h), no es peligroso para ti ni para tu moto, dicen los planificadores de carreteras. Dicen que los problemas surgen cuando las personas conducen demasiado rápido y patinan sobre la grava suelta o la llanta delantera lanza una piedra a través del radiador. O bien, otro vehículo acelera y le arroja una piedra, rompiendo un faro o desportillando su pintura. Pero este no es siempre el caso; incluso a baja velocidad, una moto puede perder el control sobre la grava, por no hablar de la limpieza posterior del betún pegajoso similar al alquitrán de la moto.
¿Por qué aparecen los baches y los bultos?
Los baches se producen por la entrada de agua en la calzada. Un buen drenaje es vital para la longevidad de un camino: el agua erosionará, corroerá (en el caso de la sal del camino) y, en general, romperá las capas del camino. O, como es el caso en algunos países, los ciclos de clima invernal que involucran congelamiento repetido (expansión) y luego descongelamiento (contracción), rápidamente romperán y colapsarán secciones de la carretera. Y mientras el tráfico siga pasando por encima del daño, empeorará.
En cuanto a los bultos, son causados por malas condiciones del suelo, raíces de árboles o mal diseño y construcción de carreteras; por ejemplo, en las entradas a curvas pronunciadas donde el frenado brusco de vehículos grandes ondulará la superficie de la carretera o desgastará surcos con el uso repetido. Pero, en general, cuando la superficie de una carretera envejece y se desgasta, el aglomerante asfáltico se deteriora, lo que deja expuesto el agregado abrasivo, que luego se vuelve demasiado pulido y resbaladizo.
