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Ingeniería Civil para dummies. Las grietas en la carretera

Martes, 19 Octubre, 2021

Como cada mes, desde el Colegio de Ingenieros Técnicos de Obras Públicas, resolvemos algunas de las dudas que se presentan entorno a la profesión en la sección “Ingeniería Civil para dummies”.

En esta ocasión, con base a un artículo especializado de Andrés Costa en la revista Asfalto y Pavimentación, analizamos el porqué de las grietas en las carreteras. 

De esta manera, las grietas en las carreteras son un tipo de patología de pavimentos y pueden ser de muy diferentes maneras y debidas a diversos motivos. 

Grietas generalizadas sin deformación superficial

Se trata de grietas longitudinales y rectilíneas, aunque con alguna pequeña sinuosidad, recibiendo el nombre de fisuración descendente (dado que se propagan hacia abajo desde la capa de rodadura) o Top-Down Cracking. Se sitúan a ambos lados de las rodadas de los vehículos pesados y sufren evolución.

Así, en una segunda fase, “aparecen algunas fisuras transversales entre las grietas longitudinales, pudiendo llegar a aparecer una fisuración generalizada del pavimento. Se diferencia, en este caso, de la patología denominada “piel de cocodrilo” porque en este segundo caso suele haber deformación del firme con hundimiento, mientras que cuando se trata de fisuración descendente, no hay deformación superficial”. 

Esta patología viene producida por la combinación de la baja resistencia o capacidad de deformarse a esfuerzos de tracción de la mezcla bituminosa de la capa de rodadura con la aparición de esfuerzos de tracción en la superficie. En cuanto a las causas del primer elemento de la ecuación, encontramos:

  • Baja cohesión interna de la mezcla bituminosa por segregación y heterogeneidad del árido grueso y escasez de mastico en algunas zonas.  
  • “Bajo contenido de ligante. 
  • Mezcla con mayor contenido de huecos (por mal diseño o por deficiente compactación).  
  • Bajas temperaturas en la superficie del pavimento (especialmente en época invernal).  
  • Envejecimiento de la mezcla bituminosa, que la vuelve más frágil”. 

Este tipo de grieta puede llegar a provocar la entrada de agua en el firme, provocando una pérdida de capacidad estructural en la infraestructura y pudiendo afectar al cimiento. También se pueden provocar pequeños baches por ligeros desprendimientos de los elementos referidos.

Grietas constructivas

Se trata de grietas que se presentan en los espacios de encuentro de diferentes elementos constructivos, tanto a nivel de las últimas capas de la carretera, como en las bajas. Podemos encontrarlas en: 

  • “La unión de la calzada con el arcén.
  • En la línea de ampliación del ancho de las calzadas.
  • En los asientos de los trasdoses de las obras de fábrica, en la junta de capas de mezcla bituminosa extendidas en carriles contiguos.  
  • Etc”.  

Lo más habitual es encontrarse este tipo de grietas en los viales urbanos, debido a las numerosas intervenciones que se llevan a cabo en las calzadas, con nuevas canalizaciones de manera continuada en el tiempo. Entre sus causas de aparición, encontramos:

  • Incorrecta puesta en obra, con la consiguiente deficiente compactación: “Es el caso habitual de los hundimientos en los trasdoses de las obras de fábrica o en el caso de las canalizaciones en los viales urbanos cuando no se compacta correctamente la zanja”. 
  • Errores de proyecto. Solicitaciones no previstas para una determinada unidad de obra: “Por ejemplo el caso de los arcenes, esta unidad de obra no está proyectada para soportar un tráfico similar al de la calzada, pero si por distintas causas (obras en la calzada contraria, ampliaciones de carriles por operaciones de salida o llegada, etc.), se hace pasar por el arcén un tráfico superior al de proyecto, se producirán asientos que conducirán a estos agrietamientos”.  
  • Causas ajenas a la ejecución de la obra. En este caso, puede tratarse de la aparición de agua, debido a roturas de tuberías que afectan a las tierras sobre las que se encuentran, así como fallos de drenaje en las carreteras.
  • Capas contiguas de mezcla bituminosa. Puede suceder que no se extiendan de manera correcta las capas de mezcla bituminosa y que, por tanto, en la junta longitudinal de unión, aparezcan estas grietas. 

Grietas parabólicas

De nombre “slippage” en inglés, las fisuras o grietas parabólicas presentan forma de líneas de rotura “curvadas que se asemejan a parábolas o a medias lunas crecientes. En todos los casos,  se presentan en la capa de rodadura como un conjunto de fisuras paralelas unas a otras y, entre ellas, se pueden observar fracturas o fisuras de menos entidad. La media luna formada coincide con el sentido del esfuerzo generado por el tráfico”. 

Su producción depende del espesor de la capa, dado que si éste es muy fino, tiende a presentar mayor número de grietas. Además, si los esfuerzos del tráfico son mayores (en relación a frenadas y cambios bruscos de velocidad), se incrementa su aparición. 

“Estos deslizamientos generalmente vienen asociados a deficiencias en la ejecución del riego de adherencia previo a la extensión de la mezcla bituminosa, como ejemplo:  

  • Falta o escasez de riego de adherencia.  
  • Exceso en el riego de adherencia.  
  • Suciedad bajo la rodadura que impide un buen funcionamiento de la adherencia”. Es el caso del polvo, de los aceites o combustibles, de la materia orgánica en descomposición, de los restos de neumático, del agua, etc. 

Las grietas, en general, están influenciadas por las características de las mezclas bituminosas, dependiendo de si son pobres o no de ligantes, su espesor o la fase del ciclo de vida en la que se encuentren. 

En cuanto a su aparición, éstas suelen aparecer, de manera más habitual, en “travesías, paradas de vehículos pesados, zonas de aeropuerto y, en general, localizaciones donde se producen frenazos y aceleraciones o arrancadas, principalmente de vehículos pesados. 

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