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¿Esa cosa negra en la calle? Técnicamente sin asfalto

¿Esa cosa negra en la calle?  Técnicamente sin asfalto

Esa cosa negra en las carreteras que comúnmente llamas asfalto técnicamente no lo es. El asfalto es solo el pegamento que mantiene la mezcla arenosa. Imágenes de Georges / Getty

Cuando escuchas la palabra asfalto, probablemente te imaginas alquitrán negro en carreteras y autopistas, ¿verdad? Pero eso no es del todo correcto.

“El asfalto es el líquido que se en la carretera ”, dice J. Richard Willis, Ph.D., vicepresidente de ingeniería, investigación y tecnología de la Asociación Nacional de Pavimentos de Asfalto (NAPA), quien tiene un doctorado en diseño y construcción de asfalto. del carbón.

El asfalto también ocurre naturalmente en la tierra, y hay lagos donde el petróleo del subsuelo ha subido a la superficie, como La Brea Tar Pits en Los Ángeles y Pitch Lake en Trinidad, que es el depósito natural de asfalto más grande del mundo.

Pero la forma más común de hacer el aglutinante hoy en día es a través del proceso de refinación de petróleo. El asfalto es el material más pesado en un barril de petróleo; es esencialmente un desperdicio.

“El asfalto es el residuo pesado que se deposita en el fondo”, dice Willis. No se puede utilizar para generar energía, por lo que adquiere una nueva vida como una sustancia pegajosa que mantiene unidos los materiales. Combinado con diversas cantidades y tipos de rocas y otras sustancias, acaba convirtiéndose en la mezcla por la que pasamos. El camino es en realidad una mezcla de asfalto o mejor llamado “pavimento de asfalto”.

Pozos de alquitrán de La Brea

Los La Brea Tar Pits en Los Ángeles son un ejemplo de donde el asfalto natural brota de las profundidades de la tierra.

Jeremy Thompson / Flickr / (CC BY 2.0)

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la historia del asfalto

Todo lo que se habla de refinación de petróleo puede dar la impresión de que el asfalto es una invención relativamente moderna, pero el primer uso documentado de asfalto en una calle fue en Babilonia en el 615 a. C. Según la NAPA, se utilizó asfalto y ladrillos horneados para pavimentar un camino procesional durante el reinado del rey Nabopolassar. Los romanos lo utilizaron para sellar estructuras como baños y acueductos. Cuando el explorador inglés Sir Walter Raleigh llegó a Lake Pitch en Trinidad en 1595, utilizó asfalto para calafatear sus barcos.

“Se ha utilizado en otras funciones todoterreno a lo largo de la historia”, dice Willis. Su uso como aglutinante de carreteras se hizo más común en la década de 1800. John Loudon McAdam, quien construyó la carretera de peaje en Escocia, agregó alquitrán caliente para reducir el polvo y el mantenimiento de la carretera. Este método también mejoró las condiciones de conducción.

En los Estados Unidos, las mezclas de asfalto (concreto) aparecieron por primera vez en la década de 1860 y el primer “verdadero pavimento de asfalto” fue colocado en Newark en 1870 por Edmund J. DeSmedt, un belga, según la NAPA. Se inspiró en una carretera pavimentada de forma natural en Francia. Luego, DeSmedt pavimentó la avenida Pennsylvania en Washington, DC con asfalto Trinidad, lo que demostró su durabilidad.

Los químicos e inventores emprendedores rápidamente presentaron patentes para varias mezclas de mezclas de asfalto, que recibieron varios nombres. Con el desarrollo de la industria, las ciudades empezaron a pedir garantías para mano de obra y materiales. Hasta principios de la década de 1900, casi todo el asfalto provenía de fuentes naturales, pero con el lanzamiento de la primera planta de asfalto moderna en East Cambridge, Massachusetts en 1901 y el aumento en la cantidad de automóviles, la demanda de mejores carreteras revitalizó la industria del asfalto. En 1907, la producción de asfalto natural fue superada por el asfalto refinado de petróleo.

“La gente empezó a pedir mejores medios de transporte”, dice Willis. “Los caminos donde la gente comenzó a usar asfalto para mantener unidas las rocas duraron más que los caminos de tierra convencionales a los que la gente estaba acostumbrada”. Conducir por un camino de tierra versus un camino asfaltado fue una experiencia muy diferente. Finalmente, la Ley de Carreteras de Ayuda Federal de 1956 ayudó a transformar las carreteras aún sin pavimentar en los Estados Unidos y creó el sistema interestatal de 48,876 millas (78,658 kilómetros) en los Estados Unidos.

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Cómo se usa el asfalto hoy

Aunque se asocia con mayor frecuencia con carreteras, el asfalto se utiliza para muchos propósitos, aunque las carreteras son su uso más común. Según NAPA, de los más de 2,7 millones de millas (4,3 millones de kilómetros) de carreteras pavimentadas en los Estados Unidos, el 94% están pavimentadas.

Curiosamente, sin embargo, todo esto incluye una mezcla de aproximadamente un 95% de piedra, arena y grava y solo un 5% de hormigón bituminoso. El asfalto también se utiliza en aparcamientos, pistas de aeropuertos y pistas de carreras.

“El asfalto es un producto muy flexible y versátil”, explica Willis. Se puede utilizar para cubrir estanques y embalses o con fines deportivos como canchas de tenis. Hace unos años, fue elegida como sede del estadio Minnesota Vikings en Minneapolis.

Desde los primeros días de la fabricación de asfalto, la industria ha seguido innovando nuevos productos, volviéndose cada vez más científica y rigurosa, según Willis.

“Cambiamos la forma en que pensamos sobre las mezclas”, dice. “Hoy es un momento en el que vemos un gran cambio en la forma en que operan la industria y los estados”. Utilizando métodos de prueba avanzados, los investigadores de asfalto tienen como objetivo mejorar el rendimiento. Incorporando nuevos materiales, aditivos y tecnologías, están estudiando cómo funcionarán varias recetas a diferentes temperaturas y climas.

Una actualización importante fue la creación de Hot Asphalt (WMA), que reduce la temperatura de producción de asfalto en una fábrica, lo que reduce el consumo de energía y ahorra tiempo tanto en la fabricación como en la pavimentación de carreteras. WMA también mejora las condiciones de trabajo con una exposición reducida a las emisiones de combustible, humos y olores, según la Administración Federal de Carreteras del Departamento de Transporte de EE. UU. WMA es una tecnología que no existía en los Estados Unidos en 2002 y ahora representa alrededor del 40% del mercado, dice Willis.

pavimentación fresado

La capa superior de las carreteras normalmente se “muele” cada 12 a 20 años y se reemplaza con pavimento nuevo. La mezcla vieja casi siempre se recicla.

Famartin / Wikimedia / (CC BY-SA 4.0)

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revisión de asfalto

El asfalto probablemente no sea algo que usted considere ecológico; parte de esto puede deberse a la asociación, ya que el asfalto está naturalmente alineado con los principales contaminantes: conducir automóviles y producir petróleo. Y parte de la negatividad está justificada: dado que el asfalto tiene baja reflectividad, se ha determinado que contribuye significativamente al efecto isla de calor urbano (UHI). Abbas Mohajerani, Jason Bakaric y Tristan Jeffrey-Bailey escribieron en un artículo de 2017 en “Environmental Management Magazine”. Cualquiera que se haya quedado atascado en un atasco en un caluroso día de verano puede dar fe de ello.

Con respecto a las contribuciones del asfalto a UHI, la Agencia de Protección Ambiental dice que los pavimentos de asfalto convencionales pueden modificarse con materiales o tratarse después de la instalación para aumentar la reflectancia. Durante décadas, esto a veces se implementó en superficies como estacionamientos y carreteras. La EPA incluye asfalto poroso y asfalto engomado como ejemplos de pavimentos permeables.

El asfalto también tiene malas marcas por su impermeabilidad, los gases que produce cuando se derrite y los gases a los que expone a los trabajadores durante la pavimentación y el techado. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) afirma que estos vapores pueden causar dolores de cabeza, erupciones cutáneas, fatiga e incluso cáncer de piel. Aunque las normas de OSHA no abordan específicamente los humos de asfalto, la administración recomienda que el control de la exposición se pueda lograr mediante “controles de ingeniería, acciones administrativas y equipo de protección”.

Y, por supuesto, siempre está el hecho de que el asfalto está hecho de aceite. Pero el asfalto también tiene cualidades ecológicas positivas.

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Esfuerzos 100% de reciclaje

“Lo que mucha gente no sabe es sobre la industria del asfalto. realmente lo hace para el medio ambiente “, dijo Willis. Para empezar, el asfalto es 100% reciclable y, lo que es más importante, en realidad se recicla. En 2018, 82,2 millones de toneladas (74,5 millones de toneladas) de pavimento de asfalto recuperado (RAP) se devolvieron a nuevos Esto significa que cada conglomerado bituminoso desplegado en los EE. UU. incluía aproximadamente el 21% del RAP. De hecho, el peso combinado de todos los artículos que la gente recicla cada año en los EE. UU. (papel, plástico y aluminio) ascendió a una fracción (aproximadamente 68%) del peso del RAP que la industria del asfalto recicla cada año.

“Es solo un material que reciclamos”, dice Willis. “Somos la industria de reciclaje más activa del país. También es uno de los mayores recicladores de caucho de neumáticos, utilizado como modificador de mezcla en algunos estados. Las tejas también se están reciclando en nuevas mezclas de asfalto, y la industria está estudiando cómo los plásticos pueden ser parte de la discusión. “Cuando la gente nos hace estas preguntas, tratamos de encontrar soluciones”.

La construcción de una carretera requiere mucha ingeniería y ciencia de los materiales. Las carreteras pavimentadas de hoy están diseñadas en torno al concepto de “pavimento perenne”, o al menos para que duren 40 años o más. El mantenimiento de rutina implica “fresar” la superficie (quitar alrededor del pulgar) cada 12 a 20 años y reemplazarla con una nueva capa. Ese pulgar hacia arriba se puede reciclar y las superposiciones periódicas “mejoran mucho la calidad de conducción y el ahorro de combustible de los vehículos que viajan por estas carreteras”, según Asphalt Pavement Alliance.

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asfalto del futuro

Hasta el momento de los autos flotantes, es probable que se mantengan las carreteras pavimentadas. Y la industria planea continuar innovando en productos y fabricación. Willis describe avances recientes, como entrenadores y equipos independientes, así como el mayor uso de la realidad virtual para el entrenamiento.

“Veo la tecnología como una parte importante del futuro de la industria”, dice. A medida que los expertos en asfalto mejoran la gestión de big data, pueden utilizarlo para la producción y la colocación para mejorar la eficiencia en tiempo real. Un día, es posible que incluso vea pavimentos inteligentes con nanosensores en las calles que brinden información sobre el comportamiento y la durabilidad del pavimento. “Nuestras carreteras se volverán mucho más inteligentes. Tenemos la tecnología para mejorar realmente la experiencia ciclista del público”.

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