Temperatura (efectos)

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Concepto

La temperatura se considera en el diseño de la vía principalmente por dos aspectos: las bajas temperaturas, que pueden derivar en la aparición de heladas, con el consiguiente cambio en las propiedades de muchos de los materiales utilizados y en la superficie de rodadura; y también en los gradientes térmicos, con influencia en las tensiones y deformaciones (y por tanto finalmente en su durabilidad) registradas en los pavimentos.

Principalmente cabe distinguir dos tipos de gradientes de temperatura: los estacionales y los diarios. Los primeros provocan principalmente aumentos y reducciones del volumen de las capas utilizadas en la infraestructura, mientras que los segundos provocan fundamentalmente combamientos, ya que su variación es mucho más rápida.

La susceptibilidad térmica de los materiales es fundamental en estas variaciones. De este modo, en climas con variaciones más fuertes será necesario recurrir a materiales menos susceptibles (especialmente en cuanto a los betunes), incluso recurriendo a soluciones estructurales diferentes en la vía. En las zonas con climas menos fuertes se podrá recurrir a un espectro mayor de soluciones, con lo que en general se podrá primar más a la economía de la solución proyectada.

Con el objetivo de concretar las limitaciones de los diferentes materiales y procedimientos constructivos en obras lineales, la Instrucción de Carreteras, en la norma 6.1 IC considera tres zonas climatológicas:

La temperatura de las diferentes capas del pavimento depende del tiempo. Dentro del mismo la conducción del calor se realiza fundamentalmente por fenómenos de convección y conducción.

Puesto que la temperatura es uno de los factores más importantes a la hora de determinar el tipo de mezcla bituminosa a emplear, se pueden utilizar diversos modelos basados en este tipo de teorías con el objetivo de determinar la profundidad a la que estos cambios pueden afectar. De esta forma, se puede hallar una profundidad a partir de la cual los cambios de temperatura asociados a ciclos diarios son mínimos. Este punto no sólo varía en función del tipo de firme, sino que también hay que considerar variables tales como las condiciones climáticas exteriores, como temperatura y humedad.

Tiene gran efecto sobre el pavimento la aparición de heladas, con los consiguientes ciclos de hielo-deshielo. Estos ciclos generan una fatiga muy importante al pavimento, por lo que en estas zonas el diseño es muy diferente al resto. En estos casos la variable que se tiene que tener en cuenta en el diseño no es tanto la temperatura, sino la profundidad de penetración de la helada. Existen diversas investigaciones que, en función de los ciclos de hielo-deshielo y de las propiedades del pavimento, estiman la profundidad de penetración de la helada, para así poder diseñar unos pavimentos más ajustados a las condiciones de funcionamiento.

Sobre la estructura del pavimento, los ciclos de hielo-deshielo pueden afectar significativamente a las mezclas bituminosas. Cabe mencionar que la permeabilidad del mismo influye notablemente en la susceptibilidad del pavimento frente a esta acción atmosférica, siendo las mezclas más permeables las que presentan un mayor deterioro.

Los ciclos de hielo-deshielo también afectan sobre la capacidad de soporte en las capas de la explanada, ya que un exceso de agua derretida puede quedarse sobre las capas heladas inferiores.

Véase también

Herramientas personales
Proyecto realizado por:
Asociación Española de la Carretera
proy. TSI-070100-2008-50
financiado por:
Ministerio de Industria Turismo y Comercio
IV Edicin del "Premio Internacional a la Innovacin en Carretera Juan Antonio Fernandez del Campo"