Hidraulica De Los Pavimentos

INTRODUCCION

Con el establecimiento de las primeras civilizaciones la humanidad se vio en la necesidad de establecer vías de comunicación para intercambiar entre regiones los productos necesarios para subsistir. Probablemente el primer invento que revolucionó los medios de transporte fue la rueda, con la cual se facilitó el traslado de bienes de mayor tamaño y volumen pero a la vez estableció la necesidad de contar con caminos con menores obstáculos y superficie uniforme y firme para hacer más eficientes los traslados.

HISTORIA

Tras la aparición de la rueda y a medida que se desarrollaban las grandes naciones, las necesidades militares primero y las comerciales después impulsaron la construcción de caminos carreteros. Aunque los caminos suelen estar diseñados principalmente para el paso de vehículos con ruedas, los Incas (quienes nunca llegaron a descubrir la rueda) construyeron una avanzada red de carreteras que atravesaba los Andes, partiendo desde la actual Ecuador y recorriendo 3.680 km. hacia el sur.

Sobre el tercer milenio a. de C., la vocación comercial de las civilizaciones de Egipto, Mesopotamia y del Valle del Indo generó la necesidad de desarrollar caminos, algunos de los cuales tenían una importancia similar a las actuales carreteras, como el construido en el Valle del Nilo por los egipcios, una verdadera carretera con pavimento artificial de 18 metros de anchura, utilizada para el transporte de los grandes bloques de piedra con que se construyeron las pirámides. Excavaciones arqueológicas indican el amplio uso del asfalto natural hacia el año 3.800 A. C. en Mesopotamia, valle del Indo y en Egipto. Los habitantes de estas regiones lo utilizaron para impermeabilizar estanques y depósitos de agua o como mortero para unir ladrillos o piedras.

En Creta en el Minoico Medio (2.300 – 1.700 a. de C.), en la vía que va desde las proximidades del mar hasta el palacio de Knossos, se utilizaron como pavimento grandes losas de piedra asentadas sobre capas de arcilla, piedra y yeso. Generalmente la piedra utilizada fue caliza por su abundancia en la zona.

En Babilonia (600 a. de C.) se emplean también losas como pavimento La base del mismo consta de varias hiladas de bloques de terracota unidos por asfalto natural y como pavimento losas de piedra caliza achaflanadas en su parte inferior, selladas también con asfalto natural, incluso las juntas.

Los más grandes constructores de caminos del mundo antiguo fueron los romanos, que construyeron una red de vías de comunicación muy eficiente, la cual fue uno de los pilares de la expansión romana. En un principio dicho sistema de vías fue diseñado con fines militares y políticos, el mantener un control efectivo de las zonas incorporadas al Imperio era el principal objetivo de su construcción; posteriormente, las calzadas adquirieron una importancia económica añadida, pues al unir distintas regiones facilitaban el comercio y las comunicaciones.

Generalmente las vías romanas se construían tomando la ruta más directa allá donde fuera posible, obligando así a que los ingenieros de la época diseñaran y construyeran complicados sistemas de circunvalación cuando existía la presencia de montañas, considerando esto un gran logro para los agrimensores (antiguos topógrafos) teniendo que replantear la línea de un nuevo camino y hacerlo tan recto como fuera posible, privados de los instrumentos de los que hoy en día disponemos.

Una de las razones por lo que las calzadas romanas eran tan duraderas es el esmero que pusieron en el diseño y ejecución de un sistema de drenaje adecuado que básicamente consistía en la excavación de zanjas en los extremos del camino y paralelas al mismo, además se hacía una excavación eliminando los suelos poco resistentes hasta encontrar material firme para desplantar la estructura de pavimento formada, por lo general por una capa de cimentación a base de piedras planas llamada statumen, sobre ella una capa formada con boleos mezclados con suelos mas finos llamada rudus, encima de esta una capa de concreto formado con piedra machacada y cal grasa llamada nucleus, y como superficie de rodamiento una capa formada por un enlosado de piedra cuyas juntas se sellaban con mortero de cal, denominada summum dorsum.

ANTECEDENTES HISTORICOS EN MEXICO

En nuestro país los caminos prehispánicos no eran transitados por vehículos por lo que consistían en simples senderos de tierra compacta, llenos de piedras y limitados por la vegetación circundante, habiéndose ubicado pequeños segmentos de vías y calzadas bien conservados, sin embargo se han ubicado algunos segmentos de calzadas bien conservados, que llegan y salen de los principales sitios arqueológicos. Notables ejemplos de ello son los sacbé, caminos blancos de los mayas que fueron construidos empleando como cimiento el sascab (caliza alterada), apisonada con cilindros de piedra, y como pavimento un enlosado de la misma naturaleza de piedra caliza.

Los aztecas aprovecharon de manera eficiente las escasas posibilidades de transportación disponibles y desarrollaron un sistema de comunicación que fue esencial para la conservación del imperio. Las principales calzadas de Tenochtitlan partían del centro ceremonial en dirección de los cuatro puntos cardinales. Fabricadas con piedra –y con un ancho de hasta 7 m y una extensión de hasta 8 km–, llegaban a las orillas norte, oeste y sur del lago. Más allá de la ciudad, los caminos eran de tierra y se habían formado según las necesidades de cada día. Los caminos de Tenochtitlan lo comunicaban con sus tributarios; los que unían los centros de población más importantes, más que ir directamente de uno a otro pasaba generalmente por centros menores, excepto cuando las condiciones del terreno permitían una comunicación directa, como en las riberas de los lagos de la Cuenca de México. En el México antiguo los caminos corrían por montañas y valles, si bien se buscaba que fueran lo más directos posible (es decir, más cortos), ignorando obstáculos menores como colinas o barrancos que podían ser cruzados a pie.

A la caída del Imperio Romano y su segregación en pequeñas naciones, despareció parcialmente la comunicación entre los pueblos. En ese tiempo las órdenes religiosas son las que fomentan la comunicación a través de los caminos peregrinos en España, Francia, etc., encargándose los señores feudales de la conservación y mejora de los caminos en sus territorios. En la Edad Media aunque en menor escala era frecuente la pavimentación con losas de piedra y también el empleo de piedras de tamaño más reducido como superficie del tránsito de caballerías y ganado.

En México después de la conquista se impuso el modo español de hacer intercambios. Esto se manifestó principalmente en la expansión de las rutas de comercio y en la orientación de la economía hacia el exterior. Ambos factores requerían de una red de caminos que obedeciera a las nuevas condiciones económicas, a la vez que tomara en cuenta la geografía. Esta nueva red de caminos suplió casi en su totalidad a las rutas precortesianas debido, fundamentalmente, a factores tecnológicos, pues las rutas prehispánicas, ante la ausencia de bestias de carga y tiro, poco consideraban aspectos tales como la pendiente de los caminos o lo cerrado de las curvas: aspecto que debieron tomar en cuenta al construir rutas sobre las cuales transitarían animales cargados y carretas.

A finales del siglo XVIII se inicia una nueva visión tecnológica de los pavimentos urbanos por razones mejora del transporte. En ese tiempo la tipología de los pavimentos de piedra es muy variada. Algunos ejemplos son:

Pavimento de adoquín de 20 x 30 cm y de 18 ó 20 cm de espesor asentando sobre una capa de arena

A mediados del siglo XVIII Pierre Merie Trésaguet inició en Francia la construcción de pavimentos formados por tres capas de piedra triturada a mano, las dos primeras con tamaño máximo de 7.6 cm y un espesor conjunto del orden de 20 cm, sobre de ellas se colocaba una tercera capa de 5 cm de espesor con tamaño máximo de 2.5 cm, estos caminos se construían con cunetas laterales y pendiente transversal para atender los problemas de drenaje. Este tipo de procedimiento fue replicado por Thomas Telford en Escocia a principios del siglo XIX. Posteriormente John McAdam introdujo su sistema de pavimentación (macadam) construido con capas de piedra de granulometría uniforme, con tamaño máximo y espesores similares a los empleados por Telford, aglutinando las partículas con ligantes aplicados por riego.

Con el siglo XX se inicia la nueva era de los pavimentos, el crecimiento de la población y la revolución industrial hicieron necesario el transporte de volúmenes cada vez mayores de mercancías y personas, con la aparición de los vehículos con motor de combustión interna las vías terrestres tuvieron que modificarse para proporcionar el servicio requerido por estos cambios, a pesar de que los concretos hidráulicos y los ligantes asfálticos habían sido utilizados de manera rudimentaria por mucho tiempo, con el desarrollo de la industria del petróleo, se comenzó a emplear cementos asfálticos para la fabricación de mezclas asfálticas, que en la actualidad son básicas para la pavimentación.

Asimismo en la segunda década del siglo XIX Vicat en su teoría de la hidraulicidad define que, calcinando una mezcla íntima de caliza y arcilla molidas conjuntamente en húmedo, se obtiene una cal hidráulica. Los estudios de Vicat y las sucesivas modificaciones posteriores que se realizaron, sirvieron de base para la fabricación del cemento Portland, el cual propulsó el desarrollo de los concretos hidráulicos, actualmente indispensables en la construcción de infraestructura.

Puede decirse que los pavimentos en nuestro país se iniciaron en 1925 con caminos que partían de la ciudad de México hacia puebla, Pachuca, Cuernavaca y Toluca y que posteriormente fueron prolongándose hacia otros centros de población. Para el inicio, en nuestro país, de la construcción de pavimentos, se tuvo la participación de la compañía estadounidense byme brothers, y todas las técnicas de construcción empleadas fueron anticuadas, aún para esa época. No se dio ninguna importancia a la calidad de los materiales ni a su tratamiento para formar las terracerías.- los materiales empleados en la superficie de rodamiento se seleccionaban a criterio del ingeniero encargado.

Se instaló un laboratorio en la ciudad de México, y le eran enviadas muestras de vez en cuando, con todas las dificultades que ello significaba, debido a los medios de comunicación disponibles de la época fue por esas fechas en las que se formaron algunas sociedades y organismos como aashto, astm y el instituto del asfalto, y varios estados norteamericanos, como california y Texas formaron sus departamentos de carreteras en el año de 1927, se editó en México la primera versión de unas “especificaciones de caminos” es hasta 1957, después de 10 años de preparación que aparecen las primeras “especificaciones generales de construcción” de la scop.

CONCLUSION

En conclusión los pavimentos fueron un elemento más del hombre al tener la necesidad de comunicarse, en este caso vía terrestre, que como ha pasado de generación en generación a través del tiempo y del conocimiento se han ido desarrollando métodos en su aplicación, esto a través del descubrimiento de nuevos materiales e implementaciones de nuevas tecnologías.

Dichos materiales o tecnologías empleadas en la elaboración de pavimentos dependen en gran parte del uso al cual se destine, y con el desarrollo de nuevos transportes o vehículos tal vez de mayores dimensiones o mayor peso dichos pavimentos tienen que adaptarse a cada situación.

Y seguirán desarrollándose de acuerdo a las nuevas o futuras necesidades, tecnologías y materiales.

...