¿Qué causa los baches en el asfalto?

Si eres como la mayoría de los conductores, probablemente te has preguntado: ¿qué causa los baches? Los baches no solo representan un problema serio para los conductores, sino que también afectan a los ingenieros de carreteras en todas las zonas climáticas y tipos de caminos alrededor del Mundo. En esta guía, exploraremos cómo se forman los baches, los factores que contribuyen a estos problemas persistentes y qué se puede hacer para prevenirlos. 

¿Qué son los baches? 

Los baches son áreas en la superficie de una carretera donde la capa superficial, generalmente asfalto, ha desarrollado grietas y luego se ha desprendido debido a la carga repetitiva del tráfico, carga viva. Esto forma un agujero con lados verticales irregulares. Un bache puede comenzar con grietas pequeñas y si no se repara de inmediato puede expandirse rápidamente hasta varios metros de ancho y varios centímetros de profundidad. Los baches pueden ocurrir en todo tipo de camino, pero son un problema particularmente asociado con superficies de asfalto. 

¿Cómo se forman los baches? 

Los baches se forman por tres elementos: grietas en la superficie, agua y tráfico. Las pequeñas grietas superficiales se forman y se expanden con el tiempo debido al paso del tráfico. Luego, el agua se filtra a través de la superficie del pavimento agrietado, causando un mayor deterioro; en climas fríos, esto puede agravarse por el ciclo de congelación y descongelación. 

En última instancia, los baches surgen de una interacción compleja de estos elementos, y comprender esto puede ayudar a crear estrategias para su reparación y prevención. 

Las cinco etapas de formación de un bache 

Entonces, ¿cómo se forman los baches? El proceso de formación de baches es complejo e involucra varias etapas que contribuyen al desarrollo de estos peligros persistentes en las carreteras. A continuación, analizamos las cinco etapas clave que explican cómo se forman los baches y qué los hace crecer desde pequeñas grietas hasta grandes agujeros disruptivos. 

Etapa 1 – Grietas en la superficie de la carretera 

La etapa inicial en la formación de baches comienza con el agrietamiento de la superficie de la carretera, típicamente debido a la fatiga del asfalto. El agrietamiento por fatiga ocurre cuando la estructura del pavimento es inadecuada. Si las capas del pavimento no tienen la resistencia y rigidez necesarias para soportar las cargas del tráfico, el pavimento se flexionará bajo la presión de los vehículos que pasan. La tensión repetida en la parte inferior del asfalto da lugar a grietas por fatiga en las capas de asfalto. Estas suelen aparecer como “grietas de cocodrilo”, donde la superficie se descompone en bloques irregulares. 

Otros factores que también pueden contribuir al agrietamiento del pavimento incluyen: 

• Drenaje deficiente: permite que el agua debilite la estructura del pavimento. 

• Envejecimiento del asfalto: hace que la superficie de la carretera sea más frágil y propensa a agrietarse. 

• Grietas por contracción: causadas por movimientos térmicos o suelos arcillosos expansivos en la subrasante. 

• Grietas reflectivas: cuando se coloca una nueva capa de asfalto sobre grietas existentes y estas eventualmente se reflejan en la superficie. Esto puede minimizarse usando una capa de refuerzo de asfalto como el sistema GlasGrid®. 

• Trabajos de servicios públicos: excavaciones mal rellenadas pueden provocar grietas en la superficie debido a asentamientos. 

Etapa 2 – El agua entra en el pavimento 

El agua se filtra a través de las capas del pavimento saturando las capas base, la subbase y disminuyendo la capacidad del suelo en la subrasante. A medida que el agua se infiltra disminuye la capacidad del suelo subyacente, comprometiendo así la integridad estructural de la carretera. 

Etapa 3 – El tráfico rompe el pavimento       

La carga del tráfico comienza a romper la superficie de asfalto fracturada. Pequeños bloques de asfalto se desprenden, iniciando un bache que luego se expande y profundiza. La acción de bombeo inducida por el tráfico del agua en la interfaz subbase/subrasante provoca que partículas finas del suelo contaminen el agregado, lo que resulta en un mayor debilitamiento del pavimento y un aumento en la flexión del pavimento bajo tráfico. 

Para soluciones efectivas que mejoren la durabilidad de las carreteras y reduzcan los baches, nuestras soluciones de estabilización de subrasante fortalecen los suelos en las capas de cimentación y mejorarán el rendimiento general del pavimento. 

Etapa 4 – El clima de congelación y deshielo empeora los baches 

En climas fríos, los ciclos de congelación y deshielo aceleran significativamente la formación de baches. Cuando las temperaturas bajan el agua en el pavimento se congela y se expande, abriendo grietas y rompiendo el asfalto alrededor del bache. Esto provoca un desarrollo más rápido y baches más profundos. 

Etapa 5 – El agua estancada completa la formación del bache 

El agua que se acumula en los baches después de la lluvia erosiona y expulsa material bajo la acción del tráfico, lo que hace que el bache se expanda y profundice rápidamente. 

¿Qué parte de la carretera es más vulnerable a los baches? 

Los baches requieren el paso de vehículos para iniciarse y desarrollarse por lo que tienden a aparecer en las huellas de las ruedas. La excepción ocurre cuando la causa es por excavaciones mal rellenadas. La presencia de agua en la subrasante es otro factor que contribuye y es más probable que ocurra debajo de la huella exterior de las ruedas, cerca del borde de la carretera. 

¿Y por qué los baches reaparecen en los mismos lugares? 

La reparación de baches suele ser superficial. El bache se recorta y se rellena con asfalto, se compacta y se sella alrededor de los bordes. Esto no aborda el problema subyacente como el agrietamiento por fatiga debido a un grosor insuficiente del pavimento o un drenaje deficiente. En estos casos es probable que el bache reaparezca, en ocasiones muy rápidamente. 

¿Por qué los baches se forman con más frecuencia en primavera? 

En zonas con cambios significativos en temperatura; Los ciclos de congelación y deshielo son un acelerador significativo en la formación de baches. Durante los meses de invierno, las temperaturas bajan regularmente por debajo de cero. Cada ciclo causa más daño, ensanchando y profundizando los baches. Como resultado, en primavera, nuestras carreteras están en un estado significativamente peor. 

Cómo prevenir la formación de baches 

Aunque se presta mucha atención a la necesidad de reparar baches —un ciclo interminable— los ingenieros de carreteras reconocen la importancia de construir vías que eviten la formación de baches desde el principio. La clave para lograrlo es construir carreteras que no desarrollen grietas por fatiga. El reto es cómo preparar la construcción de carreteras para el futuro sin aumentar los costos. Esto incluye: 

Aumentar la rigidez del pavimento 

Incrementar el grosor de la base de asfalto o de las capas de subbase granular mejora la capacidad de la carretera para soportar cargas de tráfico y reduce la probabilidad de agrietamiento. 

Predicciones precisas de carga de tráfico 

Diseñar carreteras basadas en estimaciones precisas de carga de tráfico ayuda a garantizar que puedan soportar el uso a largo plazo sin fallos prematuros. 

Optimizar el diseño del pavimento 

En lugar de simplemente añadir más material los ingenieros pueden optimizar el diseño del pavimento utilizando una Capa Estabilizada Mecánicamente (CEM) para fortalecer la estructura de la carretera y a la vez minimizar costos e impacto ambiental. Tensar ofrece soluciones como los sistemas con InterAx® y las soluciones intercapas GlasGrid® o GlasPave® para mejorar la durabilidad de las carreteras con alternativas de ingeniería utilizando Capas Estabilizadas Mecánicamente (CEM). 

Al implementar estas estrategias, podemos construir carreteras más resistentes y reducir la necesidad de reparaciones constantes de baches. 

¿Qué sigue? 

Hemos visto cómo la mayoría de los baches se inician por el agrietamiento de la superficie de la carretera bajo la acción del tráfico. Este agrietamiento relacionado con la fatiga ocurre cuando la estructura de pavimento es insuficiente para el volumen real y la carga del tráfico en la vía. Una vez que se inicia un bache este se expande rápidamente por la carga del tráfico y de manera incremental en presencia de agua. Esta situación se acelera aún más por la congelación y el deshielo que se infiltra a las capas del pavimento. 

En la mayoría de los casos, la estructura del pavimento es la causa raíz de los baches. La construcción puede haber sido inadecuada desde el principio, pero es más probable que la carga de tráfico aumentada supere el diseño original o que los problemas de drenaje debajo de la base de la carretera hayan debilitado localmente el pavimento. Estos problemas requieren más que una reparación superficial y los presupuestos pueden no alcanzar para un trabajo de reconstrucción. 

Aunque se seguirán gastando sumas significativas en la reparación de baches en el futuro, el desarrollo de baches en nuevas construcciones de carreteras puede eliminarse optimizando el diseño del pavimento mediante bases de carretera estabilizadas mecánicamente y capas de pavimento que incorporen soluciones con estabilización mecánica. 

El software de diseño Tensar+ te permite diseñar con las soluciones Tensar, permitiéndote comparar alternativas de materiales y evaluar variaciones para las especificaciones de los proyectos. Para pavimentos existentes la recurrencia de baches en capa de rodadura de asfalto puede retrasarse mediante la incorporación de una capa intermedia de refuerzo. 

Para obtener más información sobre las soluciones de Tensar, visita nuestra página de soluciones para carreteras, pavimentos y superficies. Si deseas enviar un proyecto o tienes alguna consulta, dirígete a nuestra página de soporte.