Financiamiento para infraestructura

Obras Edición 365, Mayo de 2003
Concretos para carreteras
¡No más bacheo!
Aunque el concreto hidráulico no es de uso frecuente en las carreteras mexicanas, ha
demostrado desde tiempo atrás tener grandes beneficios.
Guadalupe Lugo
La construcción de vialidades con concreto hidráulico es una
solución probada en el mundo. Se trata de una opción rentable
que, además de aportar mayor seguridad para los conductores por ser antiderrapante- brinda la oportunidad de contar con
carreteras con ciclos de vida de entre 20 y 40 años, económicas
en el largo plazo -por sus bajos costos de mantenimiento- y por
el ahorro en combustible de hasta un 20%.
El costo inicial de construcción de carreteras con concreto es superior a las de asfalto en un 15%
aproximadamente. Sin embargo, el precio de mantenimiento de las primeras es menor (cerca
del 50%) en comparación con los pavimentos asfálticos, toda vez que es mínimo y sólo se
efectúa, por lo común, en las juntas.
Al hacerse una evaluación económica de la carretera en su periodo de vida útil, se demuestra
que los pavimentos de concreto tienen un costo menor de hasta un 30%, en comparación con
los de asfalto; de ahí que representan una excelente opción. Recordemos que las vialidades más
longevas de la Ciudad de México y su área conurbada, construidas con este material, son
magníficos ejemplos de durabilidad y buen comportamiento.
Sin embargo, para contar con una moderna red carretera no basta con que éstas sean de
concreto, sino que deben cumplir con las especificaciones de diseño de acuerdo con el terreno y
el flujo vehicular, según señaló el ingeniero Raúl Valencia Zúñiga, gerente técnico de
Latinoamericana de Concretos (Lacosa), la tercera empresa en importancia a escala nacional
distribuidora de concreto hidráulico premezclado.
Beneficios del uso de pavimentos rígidos
Por ser México un país productor de petróleo, el asfalto es usado
con mayor frecuencia para la construcción de carreteras. Sin
embargo, comparado con el concreto hidráulico, el primero
resulta mucho más caro pues su reparación implica, entre otros
aspectos, mantener cerradas las vialidades por bacheo durante
lapsos prolongados.
Para el arquitecto Jorge García Bernardini, gerente técnico del
Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto (IMCYC), es en el
mantenimiento de los pavimentos de concreto donde
precisamente puede percibirse la mayor ventaja de su uso dado que los proyectos en asfalto
requieren el reemplazo de la carpeta cada cinco u ocho años en promedio, mientras que en
concreto resisten entre 15 y 20 años sin intervenciones mayores.
Cabe recordar que la aplicación del concreto en carreteras y vialidades en el territorio nacional y
en la zona metropolitana se remonta a las primeras décadas del siglo XX. Uno de los ejemplos
más interesantes es el de la carretera localizada dentro del Parque Nacional Desierto de los
Leones, al poniente de la Ciudad de México, construida en los años treinta. Décadas después
fueron armadas con concreto las avenidas Paseo de la Reforma, División del Norte y las
vialidades de Ciudad Satélite, en el Estado de México.
Desde hace tiempo se consideró a este material como la gran solución para los pavimentos. Sin
embargo, los aspectos políticos y el acendrado nacionalismo de la época de la expropiación
Obras Edición 365, Mayo de 2003
petrolera ocasionaron que el asfalto sustituyera al concreto, sin tener una conciencia clara de la
contaminación ambiental y la erosión de los suelos que provocaría este material.
En opinión del especialista del IMCYC, probablemente los
pavimentos de asfalto fueron aplicados pues resultaban mucho
más baratos por las características propias del tráfico vehicular menos intenso- e integrado por automotores mucho más
pesados y lentos que exigía de los pavimentos menor
adherencia. Como comentó, “nuestras carreteras eran lentas,
sinuosas, con bajo tránsito, además de que no había una visión a
futuro. Hoy, la economía mundial requiere de vías de
comunicación rápidas, ágiles y mejor construidas para su mayor
duración”.
Además, señaló el especialista, no hay que pasar por alto que el uso del asfalto implica hacer
carreteras “en abonos”, pues con el paso del tiempo y debido a las constantes reparaciones
requeridas se colocan distintas capas de este material hasta alcanzar, en ocasiones, espesores
de 70 u 80 cm.
Por el contrario, con el concreto -cuyo espesor señalado por la Secretaría de Comunicaciones y
Transportes varía entre 5 y 7 cm (para pavimentos urbanos no carreteros) y hasta 30 cm (para
carreteras con flujos vehiculares pesados y pistas de aterrizaje)- son construidas carreteras
permanentes, cuyos beneficios quedan reflejados en una mayor facilidad de construcción y en el
mismo incremento de la vida útil de los vehículos.
A decir de García Bernardini, en la actualidad la proporción de los caminos construidos con
concreto es escasa: en México, de una red carretera de 108,000 kilómetros, sólo el 1% está
construido con este material. Así, pese a los beneficios que proporciona la aplicación de concreto
hidráulico en carreteras y vialidades metropolitanas, persiste el mito de que su uso en estas
infraestructuras es oneroso, por lo cual proyectistas, funcionarios y constructores “se han
acostumbrado a construir con asfalto por comodidad, desconocimiento o ambición”.
Al respecto, el entrevistado enfatizó que “en su momento representaba mayores dividendos
hacer vialidades de asfalto que de concreto; sin embargo, a largo plazo ese material resulta más
caro. Se llegó a decir que en el ‘bacheo estaba el ganeo’, es ahí donde radica el mayor interés”.
Concreto vs. asfalto
No obstante la negativa al uso de concretos rígidos por falta de
voluntad política o por ignorancia, su aplicación va en aumento.
En los últimos cinco años se ha intensificado su utilidad, por
ejemplo, en autopistas, como señaló el ingeniero Raúl Valencia,
quien además reconoció que un concreto rígido resulta más
barato, toda vez que requiere mínimo mantenimiento; “aunque
sin duda alguna representa una inversión inicial mayor, con el
paso del tiempo se vuelve mucho más económico”.
De acuerdo con especialistas de Apasco, el concreto hidráulico
soporta las cargas de peso propio, vientos, sismos, oleajes, abrasión por el paso de vehículos y
cargas por impacto. Por otra parte, la empresa comenta que los espesores están en función de
diversos factores, entre ellos el número y tipo de vehículos que circularán sobre la vialidad,
frecuencia de paso, características del subsuelo donde será colocado el pavimento, resistencia
del concreto, así como la vida útil esperada del material.
La colocación del pavimento de concreto tampoco resulta un problema pues es similar a la del
asfalto; ésta puede ser desde muy artesanal hasta industrializada, de acuerdo con el tipo de
obra requerida. Por ejemplo, para una carretera interestatal será necesario el uso de
extendedoras con tren de colocación automatizado que permiten colocar hasta un kilómetro
diario de concreto; es decir, más de mil metros cúbicos.
Obras Edición 365, Mayo de 2003
El especialista de Apasco puntualizó que algunos de los
pavimentos de concreto hidráulico construidos en el país
mantienen excelente desempeño pues en su elaboración fueron
aplicados los principios básicos de diseño estructural, de
elaboración de concreto, de preparación del terreno y prácticas
de construcción reconocidas.
Conviene señalar que en los países desarrollados el uso de
concreto hidráulico es masivo, en parte por un uso más racional
de los recursos petroleros, pero también como medio de
protección ambiental. En tanto, en países en desarrollo como el nuestro se sigue usando asfalto
en carreteras y vialidades metropolitanas porque no se tiene una visión a mediano y largo
plazos.
En este contexto, el gerente técnico del IMCYC consideró que proyectistas, funcionarios y
constructores se han acostumbrado a construir con asfalto por comodidad, desconocimiento o
corruptelas. Se requiere un cambio de actitud para el uso masivo de los concretos para
carreteras, así como terminar con muchas ideas erróneas y mitos sobre el concreto.
Si de reparaciones se trata
Para una rápida reparación de los pavimentos de concreto
hidráulico, la compañía francesa Lafarge Aluminates (Lamex)
produce el cemento aluminoso Fondu, de rápido endurecimiento
(en seis horas), fabricado a partir de una combinación de bauxita
-rica en aluminato de calcio y óxido de hierro- y cal; con esta
mezcla se obtienen concretos con una resistencia de 250 kg/m2.
La rapidez de su fraguado permite realizar la mayor parte de
obras que, por razones de tiempo de puesta en servicio, los
concretos y morteros hechos con cemento común no pueden
satisfacer, indicó Eric Arévalo Gil, gerente de Mercado de Lamex. Asimismo, su aplicación
permite eficientar el costo-beneficio, en especial en la industria pesada, en la siderurgia y en el
sector aeroportuario. En este último caso facilita la reparación y apertura de las plataformas en
tiempos reducidos.
Además de esta compañía comercializadora, entre las importantes firmas productoras de
concreto hidráulico en el país destacan -por su capacidad y liderazgo- Cementos de México
(Cemex), Cementos Apasco, Cementos Moctezuma y Cementos de Chihuahua.
Conclusión
Si bien el consenso de los entrevistados fue que a largo plazo resultan una mejor inversión las
carreteras de concreto, no puede obviarse el hecho de que la mayor inversión inicial requerida
representa un obstáculo importante ante la escasez de recursos para la creación de
infraestructura. Sin embargo, la visión de largo plazo es la que debería prevalecer.
Obras Edición 365, Mayo de 2003
CAMINOS DE MÉXICO
El Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto (IMCYC) informa que fue en 1993 cuando
inició a gran escala en México la construcción de pavimentos rígidos nuevos, así como
construcción de sobrecapas ultradelgadas de concreto hidráulico, primero en el estado
Chihuahua y después en el resto del país. De ahí que la experiencia en cuanto
comportamiento de este tipo de pavimentos es relativamente escasa en México.
se
la
de
al
Este mismo instituto señala que en México actualmente existen
varios tramos de carreteras de concreto. Por ejemplo, está el
libramiento Ticumán, con una extensión de 8,350 km, que cuenta
con una sobrecapa de concreto hidráulico de cerca de 20 cm de
espesor que “fue aplicada sobre el pavimento de asfalto existente
con el propósito de rehabilitarlo para proporcionar un tránsito
seguro y eficiente a una vía que tiene un alto porcentaje de
vehículos pesados”.
También informa el IMCYC que con concreto hidráulico está el
tramo Tihuatlán-Poza Rica; la autopista Cárdenas-Agua Dulce, en Tabasco, de 84 km de
longitud; la autopista Guadalajara-Tepic, con 34 km de longitud en dos cuerpos; el camino
rehabilitado de Yautepec a Jojutla, en Morelos, con una longitud de 32 km, y la construcción del
cuerpo nuevo de 38 km de la autopista Querétaro-San Luis Potosí.
Otros ejemplos son la carretera Química del Rey-Sierra Mojada, en Coahuila, (55 kilómetros)
que tuvo una inversión de casi 47 millones de pesos. Su construcción fue realizada con concreto
hidráulico y asfáltico, a base de dolomita para una mayor resistencia del pavimento, o bien la
carretera fronteriza entre Chiapas y Guatemala que cuenta en buena parte con este tipo de
concreto. También se encuentran en etapa de tendido de concreto las autopistas Tulum-Nizuc y
Pirámides-Tulancingo. Dos carreteras federales más, El Huizachal-Matehuala y el libramiento
Ruta Dos, en Nuevo Laredo, ya se encuentran en construcción.
Como se puede observar, según el IMCYC, el volumen de pavimentos de concreto crece de
manera significativa, y no sólo en México, sino en todo el mundo. Esto denota la necesidad de
aportar metodologías nuevas de evaluación con el objeto de tener una red de carreteras en
óptimas condiciones.
Mat cemento
4/23/03
4:24 PM
Page 99
Las grandes ventajas
del concreto
En una encuesta realizada por Concrete
Roads, de Canadá, el concreto resultó un
material superior que el asfalto para
carreteras por las siguientes características:
f
f
f
f
f
f
f
f
Provee una mejor visibilidad.
Es amigable con el medio ambiente.
Seguro en la lluvia.
Durante la construcción de una
carretera de concreto se crean más
fuentes de trabajo.
Incide en un mejor rendimiento del
combustible.
Ofrece mayor duración.
Requiere de poco mantenimiento.
Su uso en carreteras da por resultado
una superficie más suave de manejo
a lo largo de su vida útil.
4%
6%
14%
49%
27 %
Medianamente satisfechos.
Muy satisfechos.
Medianamente insatisfechos.
Muy insatisfechos.
No saben.
Fuente: www.cement.ca
de preparación del terreno y prácticas de
construcción reconocidas.
Conviene señalar que en los países
desarrollados el uso de concreto hidráulico es masivo, en parte por un uso más
racional de los recursos petroleros, pero también como medio de protección
ambiental. En tanto, en países en desarrollo como el nuestro se sigue usando asfalto en carreteras y vialidades metropolitanas porque no se tiene una
visión a mediano y largo plazos.
En este contexto, el gerente técnico
del IMCYC consideró que proyectistas,
funcionarios y constructores se han
acostumbrado a construir con asfalto
por comodidad, desconocimiento o corruptelas. Se requiere un cambio de actitud para el uso masivo de los concretos para carreteras, así como terminar
con muchas ideas erróneas y mitos sobre el concreto.
Si de reparaciones se trata
carretera interestatal será necesario el
uso de extendedoras con tren de colocaciónautomatizado que permiten colocar
hasta un kilómetro diario de concreto;
es decir, más de mil metros cúbicos.
El especialista de Apasco puntualizó que algunos de los pavimentos de
concreto hidráulico construidos en el
país mantienen excelente desempeño
pues en su elaboración fueron aplicados los principios básicos de diseño estructural, de elaboración de concreto,
Mayo 2003
Para una rápida reparación de los pavimentos de concreto hidráulico, la
compañía francesa Lafarge Aluminates
(Lamex) produce el cemento aluminoso Fondu, de rápido endurecimiento (en
seis horas), fabricado a partir de una
combinación de bauxita —rica en aluminato de calcio y óxido de hierro— y
cal; con esta mezcla se obtienen concretos con una resistencia de 250 kg/m2.
La rapidez de su fraguado permite
realizar la mayor parte de obras que,
por razones de tiempo de puesta en servicio, los concretos y morteros hechos
con cemento común no pueden satisfacer, indicó Eric Arévalo Gil, gerente
de Mercado de Lamex. Asimismo, su
aplicación permite eficientar el costobeneficio, en especial en la industria pesada, en la siderurgia y en el sector aeroportuario. En este último caso facilita
la reparación y apertura de las plataformas en tiempos reducidos.
Además de esta compañía comercializadora, entre las importantes firmas
productoras de concreto hidráulico en
el país destacan —por su capacidad y
liderazgo— Cementos de México (Cemex), Cementos Apasco, Cementos
Moctezuma y Cementos de Chihuahua.
Conclusión
Si bien el consenso de los entrevistados fue que a largo plazo resultan una
mejor inversión las carreteras de concreto, no puede obviarse el hecho de
que la mayor inversión inicial requerida representa un obstáculo importante ante la escasez de recursos para la
creación de infraestructura. Sin embargo, la visión de largo plazo es la que debería prevalecer. ■
www.obrasweb.com / OBRAS
99
Mat cemento
4/23/03
4:17 PM
Page 90
C O N C R E T O S PA R A C A R R E T E R A S
FOTO CORTESÍA JORGE GARCÍA BERNARDINI (JGB/IMCYC)
tancia a escala nacional distribuidora
de concreto hidráulico premezclado.
Beneficios del uso
de pavimentos rígidos
Por ser México un país productor de
petróleo, el asfalto es usado con mayor
frecuencia para la construcción de carreteras. Sin embargo, comparado con el
concreto hidráulico, el primero resulta
mucho más caro pues su reparación implica, entre otros aspectos, mantener
cerradas las vialidades por bacheo durante lapsos prolongados.
Para el arquitecto Jorge García Bernardini, gerente técnico del Instituto
Mexicano del Cemento y del Concreto
Capas de pavimentos de concreto (rígido) y de asfalto (flexible)
Estructura de pavimento rígido
Estructura de pavimento flexible
Concreto
Asfalto
Base/Subbase
Base
Subbase
Subgrado
Subgrado
Fuente: www.cement.ca
90
OBRAS / www.obrasweb.com
Actualmente, los caminos construidos en
México con concreto apenas representa
el 1% del total.
(IMCYC), es en el mantenimiento de los
pavimentos de concreto donde precisamente puede percibirse la mayor ventaja de su uso dado que los proyectos
en asfalto requieren el reemplazo de la
carpeta cada cinco u ocho años en promedio, mientras que en concreto resisten entre 15 y 20 años sin intervenciones mayores.
Cabe recordar que la aplicación del
concreto en carreteras y vialidades en
el territorio nacional y en la zona metropolitana se remonta a las primeras
décadas del siglo XX. Uno de los ejemplos más interesantes es el de la carretera localizada dentro del Parque Nacional
Desierto de los Leones, al poniente de
la Ciudad de México, construida en los
años treinta. Décadas después fueron
armadas con concreto las avenidas Paseo de la Reforma, División del Norte y
las vialidades de Ciudad Satélite, en el Estado de México.
Desde hace tiempo se consideró a este material como la gran solución para los
pavimentos. Sin embargo, los aspectos
políticos y el acendrado nacionalismo de
la época de la expropiación petrolera
ocasionaron que el asfalto sustituyera al
Mayo 2003
Mat cemento
4/23/03
4:19 PM
Page 92
C O N C R E T O S PA R A C A R R E T E R A S
Fallas temporales de pavimentos
de concreto y asfalto
%
100
90
80
76%
Fallas totales
70
60
50
40
30
20
60.8%
del total de
fallas en
secciones
durante la
primavera
25%
10
0
Asfalto
Concreto
Primavera
FOTO CORTESÍA: JGB/IMCYC
Verano
El espesor del concreto para carreteras con flujos vehiculares pesados
y pistas de aterrizaje es de hasta 30 cm.
Otoño
Invierno
Nota: Aunque esta tabla expresa el comportamiento de los pavimentos en Canadá, cabe recordar las
condiciones extremas de temperatura de algunos
estados de la República Méxicana.
Fuente: www.cement.ca (Indicadores provenientes de
concreto, sin tener una conciencia clara de la contaminación ambiental y la
erosión de los suelos que provocaría este material.
En opinión del especialista del IMCYC,
probablemente los pavimentos de asfalto fueron aplicados pues resultaban mucho más baratos por las características
propias del tráfico vehicular —menos intenso— e integrado por automotores mucho más pesados y lentos que exigía de
los pavimentos menor adherencia. Como
comentó, “nuestras carreteras eran lentas, sinuosas, con bajo tránsito, además
de que no había una visión a futuro. Hoy,
la economía mundial requiere de vías de
Contactos
Apasco:
www.apasco.com.mx
Cementos Moctezuma:
www.cmoctezuma.com.mx
Pruebas comparativas de confort
Cemex:
www.cemex.com.mx
9
Confort superior
ERES Consultants).
8
Grupo Cementos de Chihuahua:
www.gcc.com
7
6
IMCYC:
www.imcyc.com.mx
5
1
2
Concreto
3
4
5
Años
Asfalto
Lafarge Aluminates:
[email protected]
Nota: El más alto Índice de Confort al Conducir (RCI por sus siglas en inglés) valora el manejo más confortable.
Premezcla2 del Norte:
www.premezcla2.com
Fuente: www.cement.ca
Fuente: Guía de Compras 2003 de Obras.
92
OBRAS / www.obrasweb.com
Mayo 2003
Mat cemento
4/23/03
4:20 PM
Page 92
C O N C R E T O S PA R A C A R R E T E R A S
Fallas temporales de pavimentos
de concreto y asfalto
%
100
90
76%
Fallas totales
80
70
60
50
40
30
20
60.8%
del total de
fallas en
secciones
durante la
primavera
25%
10
0
Asfalto
Concreto
Primavera
FOTO CORTESÍA: JGB/IMCYC
Verano
El espesor del concreto para carreteras con flujos vehiculares pesados
y pistas de aterrizaje es de hasta 30 cm.
Otoño
Invierno
Nota: Aunque esta tabla expresa el comportamiento de los pavimentos en Canadá, cabe recordar las
condiciones extremas de temperatura de algunos
estados de la República Méxicana.
Fuente: www.cement.ca (Indicadores provenientes de
concreto, sin tener una conciencia clara de la contaminación ambiental y la
erosión de los suelos que provocaría este material.
En opinión del especialista del IMCYC,
probablemente los pavimentos de asfalto fueron aplicados pues resultaban mucho más baratos por las características
propias del tráfico vehicular —menos intenso— e integrado por automotores mucho más pesados y lentos que exigía de
los pavimentos menor adherencia. Como
comentó, “nuestras carreteras eran lentas, sinuosas, con bajo tránsito, además
de que no había una visión a futuro. Hoy,
la economía mundial requiere de vías de
Contactos
Apasco:
www.apasco.com.mx
Cementos Moctezuma:
www.cmoctezuma.com.mx
Pruebas comparativas de confort
Cemex:
www.cemex.com.mx
9
Confort superior
ERES Consultants).
8
Grupo Cementos de Chihuahua:
www.gcc.com
7
6
IMCYC:
www.imcyc.com.mx
5
1
2
Concreto
3
4
5
Años
Asfalto
Lafarge Aluminates:
[email protected]
Nota: El más alto Índice de Confort al Conducir (RCI por sus siglas en inglés) valora el manejo más confortable.
Premezcla2 del Norte:
www.premezcla2.com
Fuente: www.cement.ca
Fuente: Guía de Compras 2003 de Obras.
92
OBRAS / www.obrasweb.com
Mayo 2003
Mat cemento
4/23/03
4:22 PM
Page 94
C O N C R E T O S PA R A C A R R E T E R A S
comunicación rápidas, ágiles y mejor construidas para su mayor duración”.
Además, señaló el especialista, no
hay que pasar por alto que el uso del
asfalto implica hacer carreteras “en
abonos”, pues con el paso del tiempo y
debido a las constantes reparaciones
requeridas se colocan distintas capas
de este material hasta alcanzar, en ocasiones, espesores de 70 u 80 cm.
Por el contrario, con el concreto —cuyo espesor señalado por la Secretaría
de Comunicaciones y Transportes varía entre 5 y 7 cm (para pavimentos urbanos no carreteros) y hasta 30 cm (pa-
ra carreteras con flujos vehiculares
pesados y pistas de aterrizaje)— son
construidas carreteras permanentes,
cuyos beneficios quedan reflejados en
una mayor facilidad de construcción y
en el mismo incremento de la vida útil
de los vehículos.
A decir de García Bernardini, en la
actualidad la proporción de los caminos
construidos con concreto es escasa: en
México, de una red carretera de 108,000
kilómetros, sólo el 1% está construido
con este material. Así, pese a los beneficios que proporciona la aplicación de
concreto hidráulico en carreteras y via-
lidades metropolitanas, persiste el mito
de que su uso en estas infraestructuras
es oneroso, por lo cual proyectistas,
funcionarios y constructores “se han
acostumbrado a construir con asfalto por comodidad, desconocimiento o
ambición”.
Al respecto, el entrevistado enfatizó
que “en su momento representaba mayores dividendos hacer vialidades de asfalto que de concreto; sin embargo, a
largo plazo ese material resulta más caro. Se llegó a decir que en el ‘bacheo estaba el ganeo’, es ahí donde radica el
mayor interés”.
Concreto vs. asfalto
Distribución de cargas en pavimentos de asfalto y concreto
3000 kg
3000 kg
Presión < 0.2 Mpa
Pavimento de concreto (rígido).
Presión ~ 2.0 Mpa
Pavimento de asfalto (flexible).
La rigidez del concreto distribuye la carga sobre un espacio más amplio y mantiene al mínimo la
presión en la subbase.
Fuente: www.cement.ca
94
OBRAS / www.obrasweb.com
No obstante la negativa al uso de concretos rígidos por falta de voluntad política o por ignorancia, su aplicación va
en aumento. En los últimos cinco años
se ha intensificado su utilidad, por ejemplo, en autopistas, como señaló el ingeniero Raúl Valencia, quien además
reconoció que un concreto rígido resulta más barato, toda vez que requiere
mínimo mantenimiento; “aunque sin
duda alguna representa una inversión
inicial mayor, con el paso del tiempo
se vuelve mucho más económico”.
De acuerdo con especialistas de Apasco, el concreto hidráulico soporta las
cargas de peso propio, vientos, sismos,
oleajes, abrasión por el paso de vehíMayo 2003