ABRIL-JUNIO 2024
ISNN 007-2473
Iniciativas para mejorar la sostenibilidad en la producción de mezclas asfálticas | Evaluación del sistema CASAA en frío como alternativa sustentable de conservación de pavimentos en México | Guía integral de seguridad vial para trabajadores en la auscultación de pavimentos (primera parte) | Manual de señalización y dispositivos para el control del tránsito en calles y carreteras | Pasos para fauna | SMA como capa de rodadura en autódromo, un caso de éxito | Análisis de costo de ciclo de vida de pavimentos en autopistas de cuota
Presidente
Mauricio Centeno Ortiz
Vicepresidentes
Francisco Javier Moreno Fierros
J. Jesús Martín del Campo Limón
Fernando Martín del Campo Aviña
Secretario
Vinicio Andrés Serment Guerrero
Tesorero
Víctor Hugo Flores Campos
Consejeros
Horacio Delgado Alamilla
Reyes Martínez Cordero
Domingo Pérez Madrigal
Roberto Hernández Domínguez
Carlos Alberto Flores Villalobos
Israel Sandoval Navarro
Rosemberg Reyes Ramírez
Juan Adrián Ramírez Escobar
Comité de vigilancia
Luis Guillermo Limón Garduño
Raúl Güitrón Robles
Hugo Bandala Vázquez
Comisión de honor
Verónica Flores Déleon
Raymundo Benitez López
Jorge Alarcón Ibarra
Director General
Raúl Vicente Orozco Escoto asfaltica@amaac.org.mx www.amaac.org.mx
SUMARIO
COMITÉ CONSTRUCCIÓN Y MAQUINARIA
Iniciativas para mejorar la sostenibilidad en la producción de mezclas asfálticas
COMITÉ MATERIALES ASFÁLTICOS
Evaluación del sistema CASAA en frío como alternativa sustentable de conservación de pavimentos en México
COMITÉ SEGURIDAD VIAL
Guía integral de seguridad vial para trabajadores en la auscultación de pavimentos (primera parte)
COMITÉ SEGURIDAD VIAL
Manual de señalización y dispositivos para el control del tránsito en calles y carreteras
ESPACIO SICT
Pasos para fauna
APORTACIONES
SMA como capa de rodadura en autódromo, un caso de éxito
APORTACIONES
Análisis de costo de ciclo de vida de pavimentos en autopistas de cuota
Pavimentando el camino hacia un futuro sostenible
ASFÁLTICA, año 19, núm. 78, abril-junio 2024, es una publicación trimestral editada por la Asociación Mexicana del Asfalto, A.C., Camino a Sta. Teresa 187, Parques del Pedregal, Tlalpan, 14010, Ciudad de México. Tel. +52 55 5606 7962, asfaltica@amaac.org.mx.
Editor responsable: Raúl Vicente Orozco Escoto. Reservas de Derechos al uso exclusivo Núm. 04-2013-012513385100-102, ISSN: 2007-2473. Licitud de Título Núm. 13611, Licitud de Contenido Núm. 11184, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso sepomex Núm. PP09-1532. Este número se terminó el 31 de marzo de 2024 en su versión impresa y digital. • Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Queda estrictamente prohibida la reproducción total o parcial de los contenidos e imágenes de la publicación sin previa autorización.
Producción editorial CODEXMAS, S. de R.L. de CV.
EDITORIAL
Estimados amigos lectores de nuestra revista Asfáltica, este XIII Consejo Directivo y, en general, la comunidad AMAAC sabemos que estamos viviendo tiempos difíciles en nuestra industria con la cancelación de las licitaciones correspondientes al Programa Nacional de Conservación de Carreteras 2024. Sin embargo, tenemos la certeza de que la única manera de sobreponernos es continuar trabajando de manera honesta, entregada y haciendo las cosas bien, como siempre lo hemos hecho; así seguiremos demostrando con hechos que somos un gremio que trabaja para servir a México.
Con el objetivo de apoyar a nuestros socios y motivar la integración de nuevos asociados, AMAAC brindó descuentos en la renovación de la membresía para el 2024, igualmente continuará abierta la inscripción para nuevos miembros durante todo el año.
Además, se dio apertura al registro para la participación de los socios en los comités técnicos de la AMAAC, los cuales son: 1. Materiales asfálticos, 2. Mezclas asfálticas, 3. Materiales reciclados, 4. Control de calidad y supervisión, 5. Construcción y maquinaria, 6. Seguridad vial, 7. Gestión y evaluación de pavimentos, 8. Impulso profesional y 9. Sostenibilidad y descarbonización.
El Comité de Gestión y evaluación de pavimentos llevó a cabo el primer curso en línea de este año, denominado Gestión para la preservación de pavimentos, los días 8, 9, 15 y 16 de febrero. El curso integró los siguientes tópicos: estudio geotécnico, evaluación estructural y funcional, inspección e inventario de obras de drenaje, análisis del costo de ciclo de vida, alternativas y diseño del programa de conservación y dictamen técnico. Se tuvo la participación de 169 inscritos, lo cual nos llena de satisfacción. ¡Gracias a los participantes y, en particular, al comité de Gestión y evaluación de pavimentos!
Como cada año, se llevará a cabo una serie de cursos dirigidos a laboratoristas. En esta ocasión se realizó el primer curso del año en la Categoría Agregados, del 20 al 23 de febrero. Se contó con la colaboración del Instituto Mexicano del Transporte de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes.
El 16 de febrero se publicó la convocatoria para exponer los trabajos técnicos que se presentarán en el VIII Seminario Internacional
del Asfalto, el cual tendrá lugar del 9 al 11 de octubre de 2024 en la ciudad de Monterrey, Nuevo León. El tema central del evento es Estrategias para la sostenibilidad en la industria del asfalto. En esta ocasión se eligió Monterrey como nuestro gran anfitrión, ya que es una ciudad llena de ventajas para la realización de eventos, con una gran oferta cultural, de recintos, gastronómica y de entretenimiento.
Como parte del trabajo de los Comités Técnicos de esta Asociación, en esta edición de la revista encontrarán el artículo denominado Iniciativas para mejorar la sostenibilidad en la producción de mezclas asfálticas, elaborado por el Comité Técnico de Construcción y maquinaria, donde se plantean mejoras a los métodos de producción de materiales y procesos de mezclas asfálticas, respetando el medioambiente. Esta investigación y análisis se basa en la experiencia europea y asiática.
El Comité Técnico de Materiales asfálticos presenta el artículo Evaluación del sistema CASAA en frío como alternativa sustentable de conservación de pavimentos en México, siendo insistentes en buscar alternativas que disminuyan emisiones de bióxido de carbono y por ende reduzcan el daño al medioambiente. Esta investigación y análisis demuestra que las características de CF y MTX mejoran con respecto a la condición inicial del pavimento existente, gracias a la aplicación del CASAA-F.
El Comité Técnico de Seguridad vial nos ofrece en esta edición dos artículos: 1) Manual de señalización y dispositivos para el control del tránsito en calles y carreteras; y 2) Guía integral de seguridad vial para trabajadores en la auscultación de pavimentos, primera parte.
También se encuentra el artículo SMA como capa de rodadura en autódromo, un caso de éxito, el cual explica los análisis previos a la repavimentación de un autódromo en el Estado de México, el diseño de la mezcla asfáltica utilizada y el proceso constructivo con las adecuaciones necesarias para que la calidad superficial y homogeneidad de la mezcla resultaran en una pista cómoda y segura para los pilotos.
Por su parte, la Vicepresidencia técnica presenta un valioso artículo titulado Análisis de costo de ciclo de vida de pavimentos
en autopistas de cuota, que explica la importancia de la aplicación de nuevas tecnologías en la conservación de la red de autopistas, que permiten una recuperación parcial o total de los materiales que conforman los pavimentos existentes.
Esta edición coincide con el lanzamiento de la plataforma AMAAC en línea, un sitio en el ciberespacio donde se ofrece capacitación especializada, a distintos niveles, impartida por expertos reconocidos en la industria del asfalto.
En la última semana del mes de marzo, se llevaó a cabo el World of Asphalt en Nashville, TN, Estados Unidos. Un evento de gran envergadura que reúne a profesionales de la industria del asfalto de Estados Unidos y otros países. La AMAAC ofreció el beneficio de descuento a los socios que asistan al evento.
Finalmente, aprovecho la oportunidad para desearles a todos los lectores de nuestra revista lo mejor en este arranque de año e invitarlos a realizar nuestro mejor esfuerzo por el bien del prestigio de nuestra industria.
Atentamente,
Dr. Mauricio Centeno Ortiz Presidente del XIII Consejo Directivo
Pavimentando el camino hacia un futuro sostenible
INICIATIVAS PARA MEJORAR LA SOSTENIBILIDAD EN LA PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS
Ammann Group, Langenthal, Suiza Ricardo Galvis, ricardo.galvis@ammann.com
COMITÉ CONSTRUCCIÓN Y MAQUINARIA
Ricardo Galvis
Jesús Bretado
Alejandro Alfonso Jiménez Cabrera
Alejandro Padilla
Juan Luis Cerda Hernández
RESUMEN
Durante cuatro décadas y, en especial en la más reciente, la sostenibilidad ha sido el eje principal de la conversación sobre la construcción de carreteras. Los líderes de la industria desarrollan cada vez más prácticas verdes que contribuyen a mejorar el mundo y también su rentabilidad. Al hablar de sostenibilidad la conversación siempre inicia por el uso del asfalto reciclado (RAP), sin embargo, existen mejoras que hacen que los métodos de producción sean más respetuosos con el medioambiente y ganen cada vez más impulso como un todo, siendo la reutilización del RAP la principal bandera. Este artículo pretende enfocarse en las mejoras en los métodos de producción, sobre la experiencia en el manejo de los materiales y procesos en la industria de producción de mezclas asfálticas. El documento inicia con una perspectiva actual de los gases de efecto invernadero de la industria, así como sus consumos, luego se revisarán todas las variables que generan emisiones en la producción de mezclas asfálticas, las distintas técnicas para mitigar, así como su procesamiento; basadas en la experiencia europea y de Asia.
1 INTRODUCCIÓN
El mundo se encuentra en una etapa de transición que va de las operaciones dominadas por el factor económico, a las operaciones dominadas por el valor ecológico de los bienes producidos y
consumidos. Lo anterior es cada vez es más notorio gracias a la conciencia social que existe para reducir el consumo de energía y así disminuir considerablemente las emisiones contaminantes. El reto de los ingenieros viales en la actualidad radica en la obligación y responsabilidad con el planeta de desarrollar nuevas técnicas o implantación de técnicas exitosas que permitan la utilización más racional de los recursos naturales disponibles [2]
El asfalto es 100% reutilizable, se reutiliza y recicla a un ritmo más alto que cualquier otro material en el mundo. En los Estados Unidos es aún más reciclable que las latas de refresco y los periódicos. Los pavimentos de asfalto:
Requieren menos energía para ser producidos. Generan menos desperdicio de material, si se compara con otros materiales de pavimentación. Su producción emite menos gases de efecto invernadero que el pavimento de hormigón.
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), el 99.6% del carbono en el aglutinante de asfalto se almacena en lugar de contribuir a los gases de efecto invernadero. Los pavimentos de asfalto no solo son un medio muy eficaz para secuestrar carbono, sino que la producción de asfalto líquido a partir de la fracción más pesada de un barril de petróleo también consume, notablemente, menos energía que tratar de convertirlo en combustible para uso energético.
En cuanto a la producción de mezclas asfálticas, las mismas se pueden clasificar en emisiones y consumos energéticos:
Indirectos, para los procesos de:
• Producción de ligante asfáltico.
• Producción de agregados.
• Producción de energía eléctrica.
Directos, para los procesos de:
• Almacenamiento del ligante asfáltico.
• Manejo de los agregados y logística de la operación.
• Secado y calentamiento de los agregados.
Este artículo se limita solo a estudiar los impactos de los distintos procesos directos, y la manera de gestionarlos con mayor eficiencia, y tiene como objetivo la reducción de las emisiones y consumos energéticos durante el proceso de producción.
PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS?
La producción de mezclas asfálticas requiere y utiliza cantidades de energía que a su vez generan gases de efecto invernadero (GEI). Chappat y Bilal (2003), como se muestra en la Figura 1, reportaron un análisis en profundidad del consumo de energía y GEI emisiones de más de 20 tipos diferentes de productos de pavimentación por tonelada de material colocado. Las comparaciones muestran que los materiales y procesos de pavimentación para la producción de pavimentos de concreto demandan mayor cantidad de energía que los materiales y procesos de pavimentación con mezcla asfáltica en caliente (HMA). Hay que recordar que, el cemento asfáltico que se utiliza para fabricar los pavimentos asfálticos es un subproducto de los combustibles fósiles que nunca se quemaron ni se utilizaron como energía, como el combustible diésel o la gasolina. Por lo tanto, el CO2 inherente nunca se libera a la atmósfera, y en su proceso de extracción libera 70% menos de CO2 comparado al procesamiento de cemento hidráulico.
En cuanto a la producción de mezclas asfálticas, el mismo documento compara cuatro procesos de producción: caliente, templado, alto módulo y frío. Siendo por supuesto la mezcla en frío la que genera las menores emisiones y consumos energéticos, en vista de que es un proceso que no requiere el secado y calentamiento de los agregados para cumplir con las altas temperaturas de mezclado.
La incorporación de la mezcla templada permite la reducción de 275 Mj/t a 234 Mj/t, generándose una reducción de los consumos en aproximadamente 17%.
Hay grandes diferencias de consumo de energía en diferentes construcciones, rehabilitaciones y técnicas de preservación. Estas diversas técnicas también proporcionan variadas cantidades de vidas útiles de los pavimentos. Para cada tratamiento de preservación, la vida útil de un pavimento puede ser también comparada con la energía y las emisiones de GEI para determinar el nivel del uso de energía anual y de emisiones de GEI. Para minimizar el uso de la energía y las emisiones de GEI sobre la vida útil de los pavimentos, los tratamientos pueden ser elegidos para que consuman la menor energía y también reduzcan la emisión de GEI [1]
Como se muestra en la Figura 2, una tonelada de mezcla asfáltica genera 50 kg de C02, en donde los agregados y el ligante incorporan el 42% de las emisiones. Si pensamos en reciclar o
Uso total de energía para los materiales de construcción de pavimentos.
Tabla de energía consumida (MJ/T) - Emisiones CO2.
La energía consumida y los gases de efecto invernadero emitidos durante la manufactura de una tonelada de producto final desde la extracción (mina, aceite, depósito, etc.) hasta la venta de la unidad de producto (refinamiento, planta, de cemento, etc.).
Figura 1. Consumo energético y emisiones de distintas técnicas y materiales empleados en la construcción de carreteras [1]
reutilizar pavimentos asfálticos reciclados (RAP), esto nos generaría una reducción inmediata en su proporción de hasta 42% de estas emisiones y de —al menos— 5000 MJ de energía por tonelada producida.
Otra de las actividades que forman parte importante en la generación de emisiones es el secador, el cual contribuye con el 26% de las emisiones, por lo que el uso de combustibles alternativos ayuda a disminuir las
por
emisiones indirectas producci n de agregados y del ligante 30 kg CO
20 kg
emisiones directas en la planta 20 kg CO
CO emisiones por tonelada de mezcla almacenamiento modelo, no se considera transporte
agregados asfalto electricidad asfalto log stica secador
emisiones hasta 40% comparado con los combustibles comúnmente utilizados en Latinoamérica.
3 FLUJO DE PROCESOS Y EMISIONES EN PLANTAS PARA PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS
Para efecto de determinar las emisiones que se generan en los procesos de producción de mezclas asfálticas, nos enfocaremos en dos tipos de planta: planta discontinua y planta continua con sistema de mezclado en tambor en contraflujo.
A continuación, se puede observar la Figura 3 (para plantas discontinuas) y la Figura 4 (para plantas continuas). En ambas se detalla gráficamente la clasificación generada por la EPA de los Estados Unidos de los tipos y la ubicación de las emisiones: Puntos de emisión, Emisiones canalizadas, Emisiones Fugitivas del Proceso y Emisiones de polvo al aire libre.
4 PRINCIPALES CONTAMINANTES ATMOSFÉRICOS EN LA PRODUCCIÓN DE MEZCLAS ASFÁLTICAS.
Los efectos de los gases de efecto invernadero, junto con la afectación a la capa de ozono, la lluvia ácida y otros resultados adversos, se ven exacerbados por mayores emisiones de escape como SOx, NOx y COx de la combustión de combustibles fósiles. Se considera que estos contaminantes del aire afectan negativamente la salud humana de toda la población, causando enfermedades respiratorias, enfermedades relacionadas con la dermatología y otras enfermedades relacionadas con el colapso del sistema nervioso.
Las principales fuentes de emisión asociadas con la producción de mezclas asfálticas en caliente (MAC) son los tambores de secado, bines en calientes y mezcladores, que emiten material particulado (PM) y una variedad de contaminantes gaseosos.
Otras fuentes de emisión que se encuentran en las plantas de MAC incluyen silos de almacenamiento, operaciones de carga de camiones, tanques de almacenamiento de asfalto, aceite térmico, que se emplea para calentar los tanques de almacenamiento de asfalto; y emisiones en el área de carga de camiones, que consisten, principalmente, en emisiones fugitivas del proceso de producción de MAC.
En la Tabla 1 y la Tabla 2 se reportan —según el estudio de EPA— las estimaciones anuales de emisiones en plantas discontinuas y continuas, respectivamente, en la producción de mezclas asfálticas en los Estados Unidos, de las cuales se hará referencia durante la descripción de cada contaminante.
Basado en el estudio realizado por la EPA, podemos encontrar cuatro tipos principales de contaminantes atmosféricos, los cuales se definen a continuación:
4.1 Partículas menores a 10 mm (PM-10)
El material particulado (PM) incluye material microscópico suspendido en el aire o en el agua. Las partículas en el aire se llaman aerosoles. Al definirse como PM10, incluye partículas de menos de 10 µm de diámetro.
Al revisar el reporte de EPA, se puede determinar que existe un diferencial de 290% de generación de emisiones de partículas PM-10, y las plantas discontinuas generan menos partículas.
4.2 Compuestos orgánicos volátiles (COV–VOCs siglas en inglés)
Los compuestos orgánicos volátiles (COV) son todos aquellos hidrocarburos que se emiten al aire en estado gaseoso a la temperatura ambiente normal. Estos gases se emiten a
en planta
partir de procesos durante la generación de productos. La importancia de su detección y medición se refiere a que, en algunos casos, estos gases son dañinos para la salud, incluso pueden causar cáncer.
Los COV del asfalto se reconocen como una mezcla compleja de hidrocarburos saturados de cadena lineal, monocicloalcanos, alquilbencenos, compuestos alifáticos de cadena ramificada y varios compuestos aromáticos [4]. Más de 2.5 millones de millas de pavimento en los Estados Unidos contribuyen a los COV, que pueden emitirse durante la producción, el transporte, la construcción y/o el mantenimiento del asfalto.
En una investigación de cooperación realizada por universidades de China y de Noruega, se detectó —en el proceso de producción—la generación de COV en concentraciones de microgramos por litro. El tanque de
con mezcla
almacenamiento de asfalto fue responsable de la emisión más abundante de COV, cerca de 110 µg/L, que fue casi igual a 3 y 27 veces la concentración relacionada con la planta de asfalto (40.08 µg/L) y el sitio de pavimentación (4.08 µg/L), respectivamente [5]
Al revisar el reporte de EPA, se puede determinar que existe un diferencial de 667% de generación de compuestos orgánicos volátiles, y las plantas discontinuas producen menos COV.
4.3 Carbono (COx)
Las emisiones de CO₂ o dióxido de carbono generan un fuerte impacto en el planeta Tierra, a través del efecto invernadero. El dióxido de carbono es un gas incoloro y denso que forma parte de la atmósfera terrestre, sin embargo, sus altas emisiones son una real amenaza para el ambiente.
El CO se encuentra en los gases producidos por calderas, calentadores de queroseno. El monóxido de carbono se produce de la combustión incompleta del carbón y es generado tanto por actividades humanas como por fuentes naturales. La fuente humana más importante de monóxido de carbono es el tubo de escape de automóviles.
Al revisar el reporte de EPA, se puede determinar que existe un diferencial de 146% de generación de monóxido de carbono, y producen menos CO las plantas continuas.
4.4 Óxidos de azufre (SOx)
Las emisiones de óxido de azufre (SOx) se deben, principalmente, a la presencia de compuestos de azufre que son emitidos a causa de la combustión del combustible. Las emisiones de SOx también contribuyen a la formación de gases de aerosol inorgánicos secundarios, partículas finas que son dañinas para las personas.
Cuanto mejor sea el grado del combustible, menor será el contenido de azufre, ya que se elimina a través del proceso de refinación [17].
Al revisar el reporte de EPA, se puede determinar que existe un diferencial de 400% de generación de óxidos de azufre, y producen menos SOx las plantas continuas.
4.5 Óxidos de nitrógeno (NOx)
NOx es el término colectivo para los óxidos de nitrógeno NO y NO2, que son componentes significativos de la contaminación atmosférica dañina. La contaminación por NOx es emitida por automóviles, camiones y diversos vehículos como equipos de construcción, barcos, aviones etc., así como por fuentes industriales como centrales eléctricas, calderas industriales, hornos de
cemento y turbinas. El NOx a menudo aparece como un gas pardusco.
La familia de los óxidos de nitrógeno puede reaccionar con el amoníaco, los COV y otros compuestos para formar contaminación PM 2.5, que penetra fácilmente en las partes sensibles y profundas del pulmón y causa enfermedades respiratorias como enfisema y bronquitis. El NOx también puede agravar una enfermedad cardíaca preexistente, lo que lleva a una muerte prematura.
Al revisar el reporte de EPA, se puede determinar que las plantas continuas y discontinuas son muy similares en la generación de óxidos de nitrógeno.
5 SOLUCIONES PARA MITIGAR LAS PRINCIPALES EMISIONES DURANTE LA PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA
Para iniciar en la definición de las actividades de mitigación, debemos comprender que tendremos distintos puntos de emisión, las cuales en una planta para producir mezcla asfáltica; pueden ser libres, canalizadas o fugitivas como se enlista a continuación y las cuales fueron presentadas en el apartado 03:
Puntos de emisión.
Emisiones canalizadas.
Emisiones fugitivas del proceso.
Emisiones de polvo al aire libre.
Al analizar el origen de las emisiones, el principal objetivo es recortar CO2, COV y NOx en el proceso de combustión, así como remover el humo azul y reducir el contenido de polvo residual en la casa de bolsas o el filtro de mangas.
Una vez definidos los puntos de emisión y el objetivo principal, nuestros siguientes objetivos serían:
Reducción de partículas PM-10
Reducción del COx
Reducción del COV
Reducción del NOx
Reducción de olor
Reducción de ruido
5.1 Reducción de partículas PM-10
A menudo se centra únicamente en la idea de que las emisiones de polvo son el resultado del proceso de producción de la mezcla asfáltica, por lo que se enfoca, principalmente, en las emisiones que salen de la chimenea, es decir, las emisiones canalizadas. El enfoque en estas emisiones, pierde de vista y olvida que existen operaciones logísticas alrededor de una planta mediante equipos, por ejemplo, los camiones y cargadores frontales, cuya operación genera más emisiones de polvo que la propia planta. Países como China y algunos países europeos se han centrado en dichos procesos para reducir estas emisiones conexas de la operación.
Si nos enfocamos en la planta, las actividades de mitigación de las emisiones de polvo comienzan con el filtro de mangas o casa de bolsas. Los valores máximos permitidos de polvo difieren enormemente de un país a otro y de una zona a otra. Las tecnologías en el uso de casa de bolsas o filtro de mangas existentes permiten reducir los valores hasta <10 mg/m³ de polvo, sin causar ninguna restricción en las operaciones de la planta. Acompañando a la casa de bolsas, hay puntos adicionales donde existen oportunidades para reducir el polvo. Para esto, debe prestarse especial atención a las medidas preventivas de emisiones en: el alimentador en frío, la carga de camiones, la compuerta del skip de transporte, el silo de sobrellenado, el área de carga y descarga del filler incorporado o importado, las cribas, las correas y los puntos de transferencia.
5.2 Reducción de COx
La forma principal de reducir las emisiones de CO₂ en una planta de asfalto, es logrando activamente el enfriamiento del tambor de secado. Para esto, es necesario aumentar la eficiencia del secado mediante la correcta colocación de las aletas de mezclado con la finalidad de lograr una adecuada densificación de la cortina, el sellado del tambor de secado y el aislamiento térmico. Adicional, para lograr este objetivo, debemos acudir al uso de fuentes de
energía como los biocombustibles y el polvo de madera. Con la ejecución de estas actividades se puede lograr disminuir el CO₂ en un mínimo 10%, lo cual depende directamente de la edad de la planta y la tecnología elegida.
En los flujos de procesos pudimos observar que existe otra fuente de emisión de CO₂, y es en el almacenamiento de cemento asfáltico. En la mayoría de las plantas de asfalto, encontramos granjas tradicionales que consisten en tanques horizontales calentados con aceite térmico. La propuesta para mitigar estas emisiones es mediante el cambio a parque de tanques verticales calentados eléctricamente, los cuales generan ventajas considerables en operación, mantenimiento y costos operativos. Al no requerir que el tanque realice la función de calentar el fluido térmico, logramos cero emisiones en esta actividad. En Europa, los tanques de asfalto calentados eléctricamente se han convertido en un estándar, y los países conscientes en preservar los recursos naturales para las futuras generaciones han tomado el mismo rumbo.
Las mayores reducciones de las emisiones indirectas de CO2 son resultado de la aplicación del RAP.
5.3 Reducción de COV y NOx
Ambos gases están directamente relacionados con las necesidades energéticas de producción, lo que nos lleva a analizar la reducción de combustión y componentes encontrados en el combustible. Por lo que el uso de combustibles limpios y la reducción de temperaturas resultan en una reducción de costos y de emisiones. En función al uso de combustibles, podemos observar en la Tabla 3, que el gas natural y la madera son los combustibles que generan menos emisiones de óxidos de nitrógeno, sin embargo, hay que tomar en cuenta que la emisión varía ampliamente según las temperaturas de la aplicación y la relación aire/ combustible. En general, una mayor temperatura de combustión y una mayor relación aire/ combustible aumentan las emisiones de NOx.
Bajar la temperatura de fabricación alivia las necesidades energéticas y, por lo tanto, también las emisiones. Lo anterior impacta en todo el proceso de producción, incluyendo el secado, las secuencias de mezcla y el reciclado. Es obligatorio velar por los contenidos de humedad bajos en nuestros agregados.
El asfalto de baja temperatura (LTA) es una tendencia en la industria, ya que nos permite reducir la temperatura de producción de mezclas convencionales de unos 170 °C, a procesos de baja temperatura que permiten temperaturas de producción de unos 100 °C.
5.4 Reducción de olor
El enfoque de la mayoría de los fabricantes ha estado en la reducción de temperaturas de secado y mezclado, olvidando el gran reto de mitigación de los vapores con la finalidad de reducir el olor en las instalaciones.
Los vapores del cemento asfáltico son la principal fuente de olor. El mercado ofrece diferentes soluciones para contener los humos y el olor que pueden resultar en los diferentes puntos de reducción, como los tanques de asfalto, la chimenea, y los puntos de carga y descarga [10].
Para este fin, existen dos tendencias tecnológicas para tratar el humo azul que se escapa durante las actividades de carga.
1. El vapor se confina y mediante métodos de confinamiento y filtrado se logra la limpieza de este gas.
2. El vapor atrapado se somete a un proceso de filtración, donde las partículas aceitosas son removidas y el flujo restante de gases es enviado a los quemadores.
5.5 Reducción de ruido
La escasez de suelo industrial y residencial en muchos países significa que las plantas de asfalto cada vez están más cerca de las zonas residenciales. Ante este desafío, el objetivo principal en nuestra industria es el ser un buen vecino. En tal sentido, los gobiernos locales han generado limitaciones a los decibeles generados en la operación, lo que ocasionan que debamos contar con instalaciones lo más silenciosas posibles [10]
La industria ofrece paquetes de supresión de sonido para satisfacer las necesidades específicas. Algunas plantas necesitan bajar un poco el sonido, mientras que otros tienen que tomar medidas más sustanciales como revestir la planta. Los esfuerzos comienzan con el equipamiento de los quemadores con motores de velocidad variable, que son mucho más silenciosos, y con silenciadores de chimenea, que controlan el ruido del escape.
Los revestimientos hacen que las plantas parezcan edificios comerciales. Son instalaciones hermosas que encajan muy bien en
los parques de oficinas urbanos. Los transeúntes nunca adivinarían que hay una planta de mezcla de asfalto en el interior [10]
6 LA INFLUENCIA DEL TIPO DE COMBUSTIBLE EN EL PROCESO DE SECADO PARA LA REDUCCIÓN DE LAS EMISIONES
El uso de combustibles tradicionales como el gas natural, el GLP, el diésel, el querosene, los aceites pesados y reciclados son de amplio uso en los quemadores existentes en las plantas, sin embargo, la economía circular ha dado el rumbo para convertir un producto de desecho en combustible, lo que permite conservar los recursos naturales y disminuir la disposición en los vertederos.
Dentro de los combustibles tradicionales, como se puede ver en la Tabla 4 y en la Figura 5, el gas natural es la mejor opción debido a sus características de combustión limpia. Se compone, únicamente, de carbono e hidrógeno (CH4). No solo se eliminan casi todas las emisiones de NOx y SOx, sino que el gas natural también reducirá las emisiones de dióxido de carbono (CO2) entre un 20% y un 40%, dependiendo de cómo se consuma [7]
Uno de los ejemplos de estos éxitos ecológicos y renovables, es el uso del polvo de madera en el quemador de una planta de producción de mezcla asfáltica. El quemador transforma el polvo de madera, un material disponible de fuentes locales, en un combustible renovable. Lo que hace a este quemador de polvo aún más excepcional es su neutralidad de carbono. El dióxido de carbono liberado al quemar madera se compensa por el hecho de que el árbol consumió esa cantidad de dióxido de carbono durante su vida. Por lo tanto, esta parte de las emisiones es neutra en carbono [10]
Los biocombustibles, por supuesto, son otra iniciativa; apoyan la protección del clima al mitigar las tasas de emisión de gases, además reducen la dependencia de combustibles de origen fósil. Ejemplos de estos combustibles son la canola y la caña de azúcar. También se puede utilizar el talloil, que es un producto de desecho de la producción de sulfato de celulosa. A continuación, se presentan las principales ventajas de este mercado:
Numerosos investigadores científicos han coincidido en que la utilización de biocombustible líquido, capaz de reducir las emisiones de monóxido de carbono (CO), hollín y dióxido de carbono (CO2), contribuirá en gran medida a salvar la vida de las personas y del resto del ecosistema.
Los biocombustibles se consideran entre los combustibles más prometedores, sostenibles y renovables debido a la disponibilidad de su materia prima y sus emisiones menos tóxicas.
La tecnología de biocombustibles es simple y asequible, y los biocombustibles se pueden obtener fácilmente a
partir de materias primas producidas localmente.
Otro combustible que inicia su camino en la industria del asfalto es el hidrógeno. Los fabricantes están desarrollando soluciones con la finalidad de disminuir significativamente las emisiones de este combustible.
7 CONCLUSIONES
Según la EPA, el 99.6% del carbono en el aglutinante de asfalto se almacena en lugar de contribuir a los gases de efecto invernadero.
Los pavimentos de asfalto son un medio para secuestrar carbono, y el cemento asfáltico consume mucha menos energía que tratar de convertirlo en combustible para uso energético. De acuerdo con la EPA, las emisiones en una planta se pueden clasificar según su ubicación en: Puntos de emisión, Emisiones canalizadas, Emisiones fugitivas del proceso y Emisiones de polvo al aire libre.
Las mayores reducciones de las emisiones indirectas de CO2 son resultado de la aplicación del RAP. El RAP es la principal bandera de la sostenibilidad en la producción de mezclas asfálticas. Las plantas discontinuas en su proceso ayudan a generar menos emisiones en comparación con una planta continua de mezclado en tambor en contraflujo.
Bajar la temperatura de fabricación alivia las necesidades energéticas y reduce las emisiones de todo el proceso de producción, incluyendo el secado, las secuencias de mezcla y el reciclado.
Se hace obligatorio disminuir los porcentajes de humedad de nuestros agregados y del RAP.
Las casas de bolsas o filtros de manga son obligatorios para reducir las emisiones de partículas.
El uso de combustibles, como el gas natural, ayuda a reducir las emisiones de Sox entre 70% y 99%; la de NOx entre un 50% y 70%, lo cual depende, principalmente, del tipo de planta empleada y la CO en un 30%.
Los biocombustibles —en especial el polvo de madera— son la nueva tendencia en la industria europea para apoyar y beneficiarse de la economía circular.
Se inicia el camino en el desarrollo del uso de hidrógeno en las plantas de asfalto.
Ser un buen vecino es el objetivo de la industria, cada vez más veremos plantas que parecen edificios comerciales, que encajan muy bien en los parques de oficinas urbanos.
8 REFERENCIAS
[1] Irrgang, Patricia, et al. Uso de energía y emisión de gases de efecto invernadero en los procesos de preservación de pavimentos para Pavimentos de concreto asfáltico (2010). Argentina.
[2] Galvis, Ricardo. Una visión sobre el procesamiento del material RAP para su reutilización en planta, Asfalto y Pavimentación (ASEFMA), 42(XI), 13-22, España.
[3] Biedermann, Andreas. Sustainable Asphalt. (2012). Langenthal, Suiza: Ammann Group.
[4] Clark, Charles, et al. Asphalt fume dermal carcinogenicity potential: I. dermal carcinogenicity evaluation of asphalt (bitumen) fume condensates, Asphalt Institute, Estados Unidos.
[5] Wang, Fusong, et al. Characteristics of VOCs generated during production and construction of an asphalt pavement, Wuhan University, China.
[6] U.S. Environmental Protection Agency. Hot mix asphalt plants Emission assessment report, EPA-454/R-00-019, Estados Unidos.
[7] Sean, Andersen. NOx and SOx – What’s it all about? Dixon valve and coupling, United States.
[8] Nardia, Zubir. Analysis on the future energy and electricity demand in Malaysia: Impact to Economy and Environment, THES, Malaysa.
[9] Zeller, Rolf. More sustainability by the production of asphalt - Alternative fuels, Ammann, Switzerland.
[10] Peter, Hans-Friedrich. What’s new – and what’s next – in sustainable asphalt production, Ammann, Switzerland.
EVALUACIÓN DEL SISTEMA CASAA EN FRÍO COMO ALTERNATIVA SUSTENTABLE DE CONSERVACIÓN DE PAVIMENTOS EN MÉXICO
Ergon Asfaltos México, Puebla, México
Eymard Ávila eymard.avila@ergon.com
José Miguel Ángel Pérez jose.perez@ergon.com
Jonathan Hernández jonathanarturo.hernandez@ergon.com
Carlos Coria carlos.coria@ergon.com
Rosita Martínez rosita.martinez@ergon.com
COMITÉ MATERIALES ASFÁLTICOS
Rosita Martínez
Israel Sandoval
Adrián Ramírez
Aldo Salazar
Álvaro Gutiérrez
Andrés Guerrero
César Álvarez
Dulce Valeria Guzmán
Ernesto González
Francisco Javier Moreno Fierros
Gabriel Hernández Zamora
Jorge Isaac Díaz
Jorge Vázquez
Juan Daniel Ruvalcaba
Juan Manuel Zambrano
Karla Cecilia Camarena
Norberto Cano
Raymundo Benítez
Vanessa López
RESUMEN
El sistema de Carpeta Asfáltica Superficial Altamente Adherida (CASAA) en caliente se ha usado ampliamente en México como capa de rodadura (CR) en pavimentos donde se desea incrementar el coeficiente de fricción (CF) y macrotextura (MTX), así como mejorar el drenaje de la precipitación pluvial y reducción de ruido.
En el contexto actual, algunos retos para la industria de pavimentación consisten en buscar alternativas que disminuyan emisiones de dióxido de carbono y repercusiones al medioambiente.
Las aplicaciones de mezcla en frío con emulsiones asfálticas (EA) consumen menos energía que las aplicaciones en caliente, por lo que representan una alternativa El sistema CASAA en frío (CASAA-F) es una mezcla de materiales pétreos de granulometría discontinua, agua, filler y EA con alto contenido de polímero (mayor a 6% en peso). Una de las características principales de CASAA-F es el uso de una EA especial que permite el manejo y aplicación de la mezcla a temperatura ambiente, y asegura la correcta sujeción del material pétreo.
Se intervino un tramo carretero del corredor México-Nuevo Laredo con CASAA-F para evaluar el comportamiento y beneficios del sistema, así como monitorear la evolución de los indicadores de desempeño del pavimento. En este estudio se describen los procesos constructivos, características de los materiales y las evaluaciones de MTX y CF con equipos de alto desempeño.
Los resultados mostraron que, con la aplicación del CASAA-F, las características de CF y MTX mejoraron respecto a la condición inicial del pavimento existente. Se encontró que los valores medidos de CF y MTX, después de seis meses de operación de la carretera, cumplieron con los estándares del proyecto.
El CASAA-F demostró ser una alternativa sustentable y viable de CR para extender la vida útil del pavimento en una de las carreteras de mayor nivel de tránsito en el país.
1 INTRODUCCIÓN
La producción de mezclas asfálticas a temperaturas relativamente altas, necesarias para calentar los materiales pétreos y asfálticos, resultan en un consumo significativo de combustible, lo cual tiene un impacto negativo en el medio ambiente [1,2,3], por lo que se han buscado alternativas de pavimentación más sustentables. Las aplicaciones de mezcla con emulsiones asfálticas consumen menos energía que las aplicaciones en caliente, y son una alternativa sustentable [4,5,6]. Además, es importante destacar que la sustentabilidad de las técnicas seleccionadas está ligada a las necesidades que se pretenden resolver en el pavimento por intervenir.
En los pavimentos flexibles, la fricción y macrotextura superficial se asocian a la seguridad y comodidad de los usuarios de las carreteras. Las principales causas que generan bajos valores de estos parámetros son, entre otras, intensidad del tránsito, tipo de agregado, temporada del año, impurezas (aceites, caucho, etc.), esfuerzos de torsión en la superficie por efecto de los vehículos, etcétera, [7,8,9].
Existen diversas técnicas de preservación para mejorar las características de fricción (CF) y macrotextura (MTX), tales como microaglomerados, riegos de sello, riegos de sello con fibra de vidrio, CASAA, SMA (Stone Mastic Asphalt), entre otros. La Carpeta Asfáltica Superficial Altamente Adherida (CASAA) es una mezcla de materiales pétreos con granulometría discontinua o escalonada que tiene la finalidad de proporcionar una superficie drenante a la estructura del pavimento; el desarrollo y evaluación del sistema CASAA se realiza con base en una mezcla en caliente elaborada con cemento asfáltico modificado con polímero [10,11,12].
El sistema CASAA se puede aplicar en pavimentos que presenten pérdida de macrotextura y fricción, envejecimiento de capas subyacentes, desprendimiento de material pétreo (raveling) y roderas no debidas a fallas estructurales; las grietas con espesores
mayores a 0.6 cm se deben sellar antes de aplicar la capa de rodadura. El sistema CASAA en caliente se ha usado ampliamente en México como CR en pavimentos donde se desea incrementar las condiciones de fricción y macrotextura, además de proveer mejor drenaje de la precipitación pluvial y reducción de ruido.
La Carpeta Asfáltica Superficial Altamente Adherida en frío (CASAA-F) es una mezcla de materiales pétreos de granulometría discontinua, agua, filler (cemento o cal) y emulsión asfáltica con alto contenido de polímero (mayor a 6% en peso). La diferencia principal entre el sistema CASAA-F y el CASAA elaborado en caliente es el uso de una emulsión asfáltica especial que permite el manejo y aplicación de la mezcla a temperatura ambiente y asegura la correcta sujeción del material pétreo.
Las expectativas de vida útil y beneficios esperados son similares entre CASAA-F y CASAA en caliente. Para CASAA en caliente, en condiciones de pavimento de PCI óptimas (+75) su expectativa de vida útil es de 6 a 10 años y, en condiciones de pavimento desfavorables (PCI 55-65), se estima una expectativa de 3 a 5 años [13]
En México, CASAA-F se empleó por primera vez en 2022. En este estudio se abordarán los resultados obtenidos en un tramo ubicado en la carretera México-Nuevo Laredo.
2 OBJETIVO
El objetivo principal de este estudio fue evaluar la implementación del sistema CASAA-F en un tramo carretero del país. Los objetivos específicos fueron:
Seleccionar los materiales y el diseño de la mezcla asfáltica apropiada para el sistema
Documentar el proceso constructivo
Monitorear los indicadores de desempeño del pavimento
Evaluar la durabilidad de la técnica de mantenimiento
3 CASO DE ESTUDIO
El sitio de estudio, donde se localiza el proyecto, es un tramo de la carretera México-Nuevo Laredo. Los datos particulares del tramo donde se aplicó CASAA-F se muestran en la Tabla 1
Tabla 1. Caso de estudio en corredor México-Nuevo Laredo.
Corredor México-Nuevo Laredo
Longitud del tramo, km Tramos aislados
Tránsito diario promedio anual (TDPA), vehículos (2022)
vehículos pesados, %
Ejes equivalentes (10 años, método de ingeniería UNAM), millones
Fecha de aplicación
15,055
50.4
134.86
Invierno 2022 (diciembre)
3.1 Condición del pavimento antes de la aplicación
Para el caso de estudio, las fallas principales del pavimento, previo a la aplicación de CASAA-F, fueron la baja fricción y macrotextura superficiales. El pavimento no presentaba problemas de tipo estructural, en zonas aisladas se presentaba agrietamiento de severidad baja. La Figura 1 muestra algunas de las características del pavimento existente.
4 MATERIALES
El agregado pétreo empleado en el CASAA-F se seleccionó de acuerdo con la normativa N CMT4 04/17 de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes (SICT), y sus características pueden observarse en la Tabla 2. El esqueleto mineral de la mezcla de materiales pétreos correspondió a los límites establecidos para un CASAA de tamaño nominal de 6.3 mm, tal como se muestra en la Tabla 3
Tabla 2. Características del material pétreo.
Tabla 3. Granulometría de la mezcla asfáltica.
Por otro lado, las características de la emulsión asfáltica de rompimiento controlado EQS1EP con alto contenido de polímero se pueden observar en la Tabla 4.
Tabla 4. Características de la emulsión asfáltica de rompimiento controlado EQS-1EP con alto contenido de polímero.
5 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
La metodología consistió en establecer la fórmula inicial de trabajo para las dosificaciones de material pétreo y EA según el procedimiento de diseño de un microaglomerado (International Slurry Surfacing Association, ISSA A-143). Para evaluar la resistencia de la mezcla asfáltica, se efectuaron los ensayos de desempeño propios del CASAA en caliente, por lo tanto, la fórmula final de trabajo se determinó con base en los ensayos descritos en la Tabla 5, cuyos resultados corresponden a los especímenes de prueba elaborados con el contenido óptimo de EA de 13% respecto al peso del material pétreo.
Tabla 5.
5.1 Proceso constructivo
El proceso de aplicación de CASAA-F consistió en los trabajos principales: a) microfresado de la superficie existente (Figura 2A), b) barrido de la superficie (Figura 2B), c) aplicación de la mezcla asfáltica en frío en una dosificación de 15-17 kg/m2 (Figura 2C, 2D), y d) apertura al tránsito vehicular después de 2 h (fraguado de la mezcla) para el acomodo final de la capa (Figura 2E, 2F).
Derivado del tamaño nominal de la mezcla asfáltica, el espesor final de la capa fue de 10 mm–12.5 mm. El espesor se ajustó en la máquina de aplicación para formar una cama homogénea con la adecuada distribución de las partículas de material, como puede observarse en la Figura 2
5. 2 Evaluación de pavimentos
Después de la aplicación de CASAA-F, se realizaron evaluaciones con equipos de alto desempeño. Los indicadores de desempeño que se obtuvieron de estas campañas de medición del pavimento fueron CF y MTX; la recolección de los datos se hizo mediante los equipos de fricción de rueda oblicua parcialmente bloqueada (mu-meter) y perfilógrafo láser (Pathrunner XP).
6 ANÁLISIS DE RESULTADOS
6.1 Macrotextura
En la Figura 3 se presentan las mediciones de MTX para el CASAA-F en un sentido de circulación y para varios subtramos. Las mediciones se realizaron después de la aplicación del sistema en temporada invernal (diciembre 2022). Los valores de MTX cumplen con el umbral mínimo de contrato en esquemas de conservación plurianual de carreteras (0.75 mm, mínimo). El valor mínimo de MTX fue de 0.90 mm y el máximo, de 1.32 mm (coeficiente de variación -COV- de 3.4 a 10.8%).
** hay diferencias entre archivos PP y word
Evaluación macrotextura corredor carretero México-Nuevo Laredo
(km)
6.2 Coeficiente de fricción
En la Figura 4 se muestran las mediciones de CF para el CASAA-F en un sentido de circulación y para varios subtramos. Al igual que las mediciones realizadas de MTX, estas se realizaron después de
** hay diferencias entre archivos PP y word
cadenamiento (km)
cadenamiento (km) cadenamiento (km) cadenamiento (km)
la aplicación del sistema en temporada invernal (diciembre 2022). Los valores de CF cumplen en todos los subtramos el umbral mínimo de contrato en esquemas de conservación plurianual de carreteras (0.50 a 0.60). El valor mínimo de CF fue de 0.53 y el máximo, de 0.62 (COV de 0.5 a 3.1%).
En la Figura 5 se muestra la condición actual que presenta el sistema CASAA-F: no se aprecian fallas como exudación, raveling, reflexión de grietas, delaminaciones y, por lo que se midió con los equipos de alto desempeño, puede inferirse que esta CR sigue funcionando de manera adecuada después de la aplicación de 6,658,012 ESALS (6 meses).
7 CONCLUSIONES
Del estudio actual acerca de la implementación del sistema CASAA-F en un tramo carretero, y de las evaluaciones realizadas hasta la fecha de esta publicación, se han obtenido las siguientes conclusiones:
El CASAA-F demostró ser una alternativa viable en el sistema de mantenimiento del tramo en estudio.
La selección de los materiales y el diseño de la mezcla asfáltica proporcionó el correcto funcionamiento de CASAA-F.
El CASAA-F permitió obtener valores de MTX y CF dentro de los umbrales de aceptación estipulados en contratos de conservación plurianual de carreteras.
Desde el mes de la construcción del CASAA-F a junio de 2023, se han estimado la aplicación de 6,658,012 ESALS (6 meses) sin presentar fallas en el pavimento.
La evaluación en el tiempo del pavimento con CASAA-F producirá información relevante acerca de la durabilidad y beneficios a mediano y largo plazo del sistema en estudio.
8 TRABAJOS FUTUROS
Se continuará monitoreando el comportamiento de CASAA-F en este y otros tramos carreteros con la finalidad de conocer su durabilidad como una herramienta de solución en pavimentos asfálticos.
La campaña de evaluación del pavimento con equipos de alto desempeño se realizará periódicamente para conocer cómo evolucionan los indicadores superficiales, así como para obtener el inventario de deterioros durante la operación de la carretera e identificar cuándo la CR llega al término de su vida útil.
9 REFERENCIAS
[1] Cui, P.; Schito, G.; Cui, Q. (2020). VOC emissions from asphalt pavement and health risks to construction workers
[2] Thives, L.P.; Ghisi, E. (2017). Asphalt mixtures emission and energy consumption: A review. Renew. Sustain.
[3] Rubio, M.d.C.; Moreno, F.; Martínez-Echevarría, M.J.; Martínez, G.; Vázquez, J.M. (2013). Comparative analysis of emissions from the manufacture and use of hot and halfwarm mix asphalt.
[4] Al-Busaltan Shakir, Al Nageim Hassan, Atherton William and Sharples George (2012). Mechanical Properties of an Upgrading Cold-Mix Asphalt Using Waste Materials. Journal of Materials in Civil Engineering Volume 24, Issue 12.
[5] Shyi-Min Lu, Ching Lu, Kuo-Tung Tseng, Falin Chen, Chen-Liang Chen (2013). Energy-saving potential of the industrial sector of Taiwan. Renewable and Sustainable Energy Reviews. Volume 21, Pages 674-683.
[6] Dash, S.S.; Chandrappa, A.K.; Sahoo, U.C. (2022). Design and performance of cold mix asphalt-A review.Construct. Build. Mater.
[7] You Zhan, Joshua Qiang Li, Cheng Liu, Kelvin C.P. Wang, Dominique M. Pittenger, Zaman Musharraf (2021). Effect of aggregate properties on asphalt pavement friction based on random forest analysis. Construction and Building Materials, volume 292.
[8] Mostafa Sharafeldin, Omar Albatayneh, Ahmed Farid and Khaled Ksaibati (2022). A Bayesian Approach to Examine the Impact of Pavement Friction on Intersection Safety
[9] Ivana Pranjić, Aleksandra Deluka-Tibljaš, Marijana Cuculić &, Robert Skender (2018). Pavement surface macrotexture analysis. 5th International Conference on road and rail Infrastructure.
[10] Mark A. Russell, Linda M. Pierce, Jeff S. Uhlmeyer, and Keith W. Anderson (2008). Experimental Feature WA 01-01 NovaChip. Washington State Department of Transportation.
[11] Cindy K. Estakhri and Joe W. Button (1995). Performance evaluation of Novachip Ultrathin Friction Course. Texas Department of Transportation and the U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration.
[12] Ting-Ting Ding, Li-jun Sun, and Zhang Chen (2012). Performance Evaluation and Life Prediction on Novachip Application in Preventive Maintenance. Multimodal Transportation Systems—Convenient, Safe, Cost-Effective, Efficient.
[13] J. W. Oliver (1999). Thin bituminous surfacings and desirable road user performance. Australian Road Research Board.
GUÍA INTEGRAL DE SEGURIDAD VIAL PARA TRABAJADORES EN LA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS (PRIMERA PARTE)
Instituto de Ingeniería UNAM, Cd. de México, México
Maribel Trujillo
MTrujilloV@iingen.unam.mx
YUTAVE Ingeniería, Cardel Ver., México
Domingo Pérez Madrigal
Domingopm@yutave.com
Luis Alberto Hernández Igalicia@yutave.com
COMITÉ SEGURIDAD VIAL
Emilio Abarca Pérez
Apolinar Bañuelos Cabrera
José Rafael Bernal Padilla
Dante Alejandro Díaz Orta
Alejandro Alfonso Jiménez Cabrera
Juan Manuel Mares Reyes
Emmanuel Muñoz García
Grissel Abril Rojas Guerrero
Luis Francisco Silva Hernández
RESUMEN
La infraestructura vial desempeña un papel fundamental en el sistema de transporte moderno, ya que ejerce una influencia significativa sobre la economía. La auscultación de carreteras se destaca como un proceso crucial, pues determina la calidad y el rendimiento a largo plazo de las vías de comunicación. En este proceso, la seguridad vial emerge como un factor de suma importancia, porque se vincula directamente con la preservación de vidas humanas. El presente artículo aborda la necesidad imperante de realizar una auscultación de pavimentos con enfoque preventivo, que reconozca la seguridad vial como un elemento clave. Se destaca la obra de Elvik (2004), quien propone dos teorías esenciales sobre la seguridad vial desde las perspectivas de la ingeniería y el comportamiento humano, que identifica como fuentes fundamentales de riesgos.
En esta investigación se propone, en primera instancia, proporcionar directrices tanto ingenieriles como de comportamiento humano que orienten la auscultación de pavimentos. El objetivo es elaborar una guía integral que plasme conceptos, procedimientos y recomendaciones, y que se adapte a las particularidades de cada carretera. En paralelo, se busca la implementación de planes de acción que garanticen la seguridad tanto del personal encargado de la auscultación como de los usuarios de la red vial, especialmente durante la ejecución de actividades de campo con equipos
de alto rendimiento. Este enfoque integral busca no solo mejorar la calidad y rendimiento de las carreteras, sino también garantizar la seguridad de quienes participan en la auscultación y de aquellos que utilizan la red vial durante estas actividades esenciales.
1 INTRODUCCIÓN
La movilidad, entendida como el desplazamiento de personas de un lugar a otro, es una actividad fundamental que responde a las necesidades de la población y constituye un derecho que debe ejercerse con responsabilidad. Abordar la movilidad de manera sostenible requiere un compromiso multidisciplinario respaldado por la experiencia y los avances tecnológicos. El objetivo es desarrollar un modelo sustentable que permita a la sociedad desplazarse libremente sin comprometer valores humanos o ecológicos fundamentales.
Dentro de este contexto, la auscultación de pavimentos emerge como un área de investigación crucial que busca evaluar las condiciones estructurales, funcionales y de servicio de las carreteras. Gracias al uso de equipos, tanto de alto como de bajo rendimiento, esta práctica permite programar acciones necesarias para mantener la vialidad en condiciones aceptables de operación.
Es importante destacar que la auscultación de pavimentos implica un movimiento ininterrumpido, lo que plantea desafíos logísticos relacionados con la señalización y dispositivos de protección que deben desplazarse junto con el proceso. Surge, entonces, la necesidad imperante de contar con un manual detallado para los prestadores de este servicio. Dicho manual se convertirá en una herramienta indispensable para transmitir la dinámica de operación de cada prueba realizada en la superficie del pavimento. Su objetivo es proporcionar una comprensión completa de la naturaleza funcional del transporte que circula por las carreteras y encontrar un equilibrio que permita minimizar el riesgo operacional, así como reducir el tiempo de intervención de los equipos de auscultación.
1.1 Objetivo
El objetivo principal de este trabajo consiste en desarrollar un manual exhaustivo que establezca los requisitos mínimos para garantizar la seguridad en la señalización móvil durante el proceso de auscultación de pavimentos. Este manual abordará de manera integral las exigencias básicas de seguridad, incorporará
acciones y medidas específicas para la selección y uso adecuado de elementos de seguridad y señalización en entornos viales. La finalidad, es proporcionar una guía detallada que no solo cumpla con los estándares de seguridad, sino que también contribuya a la ejecución eficiente y segura de la auscultación de pavimentos, considerando la movilidad como un factor clave en el proceso y promoviendo prácticas responsables y sostenibles.
2 PERSONAL EN CAMPO PARA AUSCULTACIÓN DE PAVIMENTOS
En el contexto de las actividades de auscultación de pavimentos, el personal en campo se clasifica en cuatro categorías: operador del equipo de medición y del vehículo que lo transporta, operador del vehículo de apoyo principal, operadores de los vehículos de apoyo secundario, bandereros y auxiliares.
Dado que los operadores pasan la mayoría del tiempo dentro de los vehículos, su protección principal proviene de estos. No obstante, en todas las circunstancias, deben llevar chalecos reflectantes de color amarillo o naranja durante las horas de trabajo para garantizar una visibilidad óptima.
a. Operador del vehículo equipado:
Persona capacitada para la conducción a alta y baja velocidad de un vehículo con remolque.
Se recomienda un mínimo de 2000 horas de experiencia verificable conduciendo y prestando servicio a la combinación de una unidad tractora y un semirremolque.
Licencia de conducir vigente en conformidad con el vehículo y equipo que opera.
b. Operador del equipo de medición:
Encargado de llevar a cabo las actividades de auscultación con el equipo asignado. Debe conocer y manejar adecuadamente el mismo, así como tener conocimientos básicos de mecánica y mantenimiento del equipo de medición.
c. Operador del vehículo de apoyo principal:
Persona capacitada para la conducción a alta y baja velocidad, con conocimientos de señalización y colocación de dispositivos de protección fijos y móviles.
Requiere un mínimo de 1000 horas de experiencia verificable conduciendo una unidad piloto.
Licencia de conducir vigente en concordancia con el vehículo que opera.
Alerta a las maniobras y movimientos del vehículo de operación durante los trabajos de medición; como vehículo de apoyo existe un mayor riesgo de colisión, por lo que notificará cualquier aumento de riesgo al personal del vehículo de operación.
d. Operador del vehículo de apoyo secundario:
Persona capacitada para la conducción a alta y baja velocidad de un camión con remolque.
Requiere un mínimo de 2000 horas de experiencia verificable conduciendo una unidad tractora y un semirremolque.
Licencia de conducir vigente de acuerdo con el vehículo que opera.
Alerta a las maniobras y movimientos del vehículo de operación y del vehículo de
apoyo principal; como vehículo de apoyo secundario existe un alto riesgo de colisión, por lo que siempre llevará un amortiguador de impacto móvil (Figura 1).
e. Banderero:
Persona capacitada para manejar el tránsito en desviaciones y utilizar banderas o señales portátiles. Capaz de proteger a todo el personal durante la operación de auscultación, guiando el tráfico con seguridad y protegiéndose a sí mismo.
2.1 Equipo de protección personal (EPP) en trabajos de auscultación
El equipo de protección personal (EPP) constituye un conjunto de herramientas esenciales para minimizar la exposición a diversos peligros en el entorno laboral, y abarca posibles contactos con elementos físicos, eléctricos, mecánicos y otros riesgos.
La selección del EPP que deben utilizar los trabajadores se basa en la identificación de los riesgos asociados con la labor desempeñada. Es necesario registrar la siguiente información: tipo de actividad, riesgos identificados, región anatómica a proteger, puesto de trabajo y EPP requerido.
El uso del EPP es obligatorio en cualquier situación que implique realizar actividades, ya sea mantenimiento, operación en campo, calibración o traslado.
Cada trabajador, según su actividad y puesto, seleccionará el EPP adecuado para la región anatómica expuesta y la protección necesaria. La Figura 2 ilustra los diferentes tipos de EPP.
La Norma Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008 especifica el EPP necesario para los trabajos de auscultación, que se detalla a continuación:
a. Guantes
b. Calzado de seguridad
c. Gafas de seguridad
d. Uso de fajas
e. Tapones auditivos u orejeras
f. Cascos
g. Chaleco reflectante y overoles
El cumplimiento riguroso de las normativas de seguridad y el uso apropiado del EPP contribuyen a garantizar la integridad y bienestar de los trabajadores durante sus labores en el campo de auscultación.
Es esencial que, durante las pruebas de auscultación, los overoles o chalecos garanticen una visibilidad destacada del trabajador, tanto en condiciones de luz natural o artificial como de escasa iluminación, como penumbra, oscuridad, lluvia, niebla, entre otras. En este sentido, se debe cumplir con la clasificación de visibilidad clase 3, conforme a la Norma NMX-S-061-SCFI-2014, que aborda los requisitos y métodos de prueba para la ropa de alta visibilidad destinada a uso profesional. Esta norma está particularmente dirigida al personal de construcción de caminos expuesto a tráfico superior a 80 km/h.
En relación con el color de los chalecos y overoles, se establece que la cromaticidad debe encontrarse dentro de los parámetros definidos en una de las áreas específicas. Además, el factor de luminosidad debe superar el valor mínimo correspondiente, de acuerdo con lo indicado en la Norma PROY-NMXS-061-SCFI-2014. Consultar la Tabla 1 para obtener información detallada sobre estos requisitos específicos.
El cumplimiento de estas normativas asegura que el personal esté adecuadamente visible en diversas condiciones ambientales y de tráfico, y así fortalece las medidas de seguridad durante las actividades de auscultación.
2.1.1 Implementación del señalamiento preventivo móvil
La ejecución de cualquier tarea en una carretera en operación, sin importar su categoría o naturaleza, demanda una planificación meticulosa que garantice la seguridad y eficiencia del proceso. Se hace hincapié en que las actividades móviles, que implican desplazamiento a lo largo de una ruta definida para llevar a cabo tareas, son especialmente comunes en las vías terrestres.
Cuando se trata de evaluaciones de pavimentos, la movilidad se convierte en el atributo central. Ya sea que los trabajos se realicen de manera continua o en intervalos a lo largo de una jornada, la movilidad implica que la señalización asociada debe adaptarse a este movimiento. La dinámica de este desplazamiento está determinada por la duración en que se obstruyen parcial o totalmente los carriles de circulación.
La elección de la señalización y el número de vehículos de apoyo dependerá directamente del tiempo que dure la actividad. Se clasificará conforme a la duración equivalente de las actividades en modo estático, según la ecuación 1. Esta clasificación resulta aplicable siempre que los trabajos obstaculicen o restrinjan de manera total o parcial la circulación normal en el carril de evaluación (a la velocidad de operación). ����������������
84
La ecuación establece la duración equivalente en modo estático (De) en minutos, y considera varios parámetros, donde D representa la duración de la actividad en modo estático en (1)
minutos, Vo es la velocidad promedio de operación en el sentido de circulación en kilómetros por hora; TDPA, el tránsito diario promedio anual en el sentido de circulación en vehículos por día; Fc, el factor por número de carriles en el sentido de circulación (consultar la Tabla 2), y Ft es el factor por tipo de terreno en el sentido de movilidad (consultar la Tabla 3). Esta ecuación permite calcular la duración equivalente en modo estático tomando en cuenta diferentes variables relacionadas con la actividad y el entorno circundante.
Tabla 2. Factor Fc por número de carriles.
Tabla 3. Factor Ft por tipo de terreno en el sentido de movilidad.
La Tabla 4 proporciona una clasificación de la duración de las actividades relacionadas con la evaluación de pavimentos, específicamente cuando se llevan a cabo dentro de los carriles en circulación. Esta clasificación se realiza utilizando la ecuación previamente mencionada, que tiene en cuenta factores como la duración de la actividad en modo estático, la velocidad promedio de operación, el tránsito diario promedio anual, el factor por número de carriles y el factor por tipo de terreno. La tabla sirve como una herramienta práctica para categorizar y comprender la duración de estas actividades en función de las condiciones específicas del entorno y las características de la vía.
Tabla 4. Clasificación de actividades de acuerdo con la duración equivalente.
Instantáneas
Rápidas
Lentas
De= 0
0.1 min < De < 3 min
3 min < De < 10 min
Larga duración 10 min < De < 30 min
Tiempo indefinido
De > 30 min
Para llevar a cabo actividades instantáneas o rápidas en la evaluación de pavimentos, se recomienda un tren de trabajo compuesto por un vehículo acoplado con el equipo de medición y un vehículo de apoyo principal. En situaciones de actividades más lentas en modo estático, es preferible emplear un tren de trabajo
que incluya un vehículo acoplado con el equipo de medición, un vehículo de apoyo principal y un vehículo de apoyo secundario. Además, se debe contar con bandereros posicionados a una distancia adecuada mientras se llevan a cabo las actividades en modo estático.
En el caso de actividades de larga duración en modo estático, se sugiere un tren de trabajo que conste de un vehículo acoplado con el equipo de medición, un vehículo de apoyo principal y otro de apoyo secundario. Este último debe contar con el respaldo de bandereros, que se ubicarán a una distancia adecuada durante las actividades en modo estático. Adicionalmente, se deberá implementar un señalamiento preventivo fijo, como conos o delimitadores, cuya distancia de ubicación se determinará según la velocidad de operación de la carretera, como se especifica en la Tabla 5. Esta tabla proporciona pautas para garantizar la seguridad y la eficiencia durante la ejecución de actividades de larga duración en modo estático en diferentes contextos viales.
En situaciones donde las actividades involucran un tiempo indefinido, tanto los vehículos de apoyo como los de medición deberán estar equipados con dispositivos de protección y señalamiento de protección móvil incorporados en los mismos vehículos. Además, se instalarán dispositivos de protección de obra según las pautas establecidas en la NORMA Oficial Mexicana NOM-086-SCT2-2023, que aborda el señalamiento y dispositivos para la protección en zonas de obras viales.
En el contexto de actividades de duración indefinida, se establece que los vehículos de protección deben posicionarse dentro de la longitud del área de protección, previa al área de labores, con el objetivo de asegurar un entorno de trabajo seguro. Esta disposición cumple con las normativas vigentes para la protección tanto de los trabajadores como de los usuarios de la vía durante actividades de este tipo. Se destaca la necesidad de utilizar un amortiguador o atenuador de impacto móvil (OD-14/M), como se ilustra en la Figura 1, acoplado al vehículo de apoyo ubicado al inicio del área de protección, cuando la velocidad de operación es igual o superior a 80 km/h, según las directrices de la NOM-008-SCT2-2020 sobre amortiguadores de impacto en carreteras y vialidades urbanas.
Cuando las actividades de auscultación se realizan en una carretera con un solo carril de circulación por sentido, es esencial implementar un plan de seguridad y manejo de tránsito especial. Esto implica trabajar en horarios de baja demanda, segmentar las secciones y alas, y ajustarse a las condiciones orográficas y geométricas de la vialidad.
En todos los casos, se exige que los vehículos utilizados durante los trabajos de auscultación estén equipados con dispositivos de protección y señalamiento preventivo móvil adheridos. Esto facilita el desplazamiento rápido de la brigada de evaluación a las secciones de trabajo siguientes, con el objetivo de liberar la vía de manera eficiente.
Una característica esencial del señalamiento de protección móvil es la presencia de elementos luminosos, tanto de día como de noche, que pueden incluir luces giratorias o intermitentes
omnidireccionales en vehículos y señales, así como flechas luminosas y cascadas de luces direccionales o intermitentes. El señalamiento móvil debe ser autocargable y funcional durante toda la jornada de trabajo, y debe predominar el color ámbar, aunque se permite el uso de color blanco exclusivamente durante el día.
2.3.1 Máquinas y vehículos
Todas las máquinas y vehículos utilizados en los trabajos de auscultación serán preferiblemente de color blanco, amarillo o naranja, y estarán equipados con la correspondiente señalización de protección móvil. Asimismo, todos los vehículos deben llevar, como mínimo, una torreta de luz ámbar giratoria o intermitente omnidireccional en su parte superior. Esta torreta debe ser claramente visible para el conductor al que se pretende indicar la presencia del vehículo, con una potencia mínima de 55 watts en el caso de luz giratoria y de 1.5 joule en el caso de luz intermitente. Además, debe ser autocargable y funcional durante toda la jornada de trabajo.
En relación con la iluminación, se exige que todos los vehículos utilizados en los trabajos de auscultación cuenten con al menos dos luces o faros principales delanteros que emitan luz blanca. Estos deben estar colocados simétricamente y al mismo nivel, uno a cada lado del frente del vehículo, lo más alejado posible de la línea central, y a una altura que no supere los 1.40 m ni sea inferior a los 0.60 m (ver Figura 3). Estos faros deben estar conectados de manera que el conductor pueda seleccionar con facilidad y de forma automática dos distribuciones: luz baja y luz alta (ver Figura 4).
En cuanto a la parte trasera, se estipula que cada vehículo, semirremolque y remolque empleado en los trabajos de auscultación debe contar con al menos dos lámparas posteriores o calaveras traseras. Estas lámparas deben emitir luz roja claramente visible desde una distancia de 300 metros cuando están encendidas. Además, se requiere un par de luces indicadoras de frenado que emitan luz roja al aplicar los frenos de servicio (ver Figura 3). Se deben colocar dos o más reflectantes rojos y se exige la presencia de luces direccionales en la parte delantera y trasera del vehículo para indicar cualquier intención de dar vuelta o realizar cualquier otro movimiento que implique un cambio de dirección. Estas medidas contribuyen a garantizar una visibilidad óptima y la seguridad tanto del personal como de otros usuarios de la vía durante los trabajos de auscultación.
Figura 4. Luz baja y luz alta.
2.4 Vehículo de operación
Se refiere al vehículo en el que se instalan los equipos de medición de alto rendimiento. Este debe ser de un tamaño adecuado para permitir la correcta instalación del equipo sin necesidad de modificaciones estructurales significativas. Además, debe contar con la potencia suficiente para remolcar el equipo de medición sin inconvenientes.
Es esencial que el equipo de medición esté en condiciones operativas recomendadas por el fabricante, debidamente calibrado, limpio y completo en todas sus partes y componentes.
En todos los casos, los vehículos de operación deben estar completamente equipados con señalamiento preventivo móvil y contar con un botiquín de primeros auxilios, extintor y equipo básico de emergencia. La identificación del vehículo debe incluir los logotipos de la empresa operadora y rótulos que indiquen que se encuentra al servicio de la dependencia correspondiente.
Además, el vehículo debe contar con aire acondicionado para mantener el interior fresco y evitar la entrada de polvo por las ventanas. El techo del vehículo será de color blanco, y las ventanas tendrán polarización hasta el límite permitido por las autoridades, con el fin de reducir el calentamiento causado por la exposición al sol. Estas medidas contribuyen a mantener las condiciones adecuadas para la operación del equipo y 30m 100m luz baja luz alta
proporcionar un entorno cómodo y seguro para el personal que realiza las actividades de medición en el vehículo.
3 REFERENCIAS
Norma Oficial Mexicana NMX-S-061-SCFI-2014. Seguridad-ropa de alta visibilidad para uso profesional-requisitos y métodos de prueba. https://www.dof.gob.mx/nota_detalle. php?codigo=5401159&fecha=21/07/2015#gsc.tab=0
Norma Oficial Mexicana NOM-008-SCT2-2020. Amortiguadores de impacto en carreteras y vialidades urbanas. https://normas.imt.mx/NOMs/NOM-008-SCT2-2013
Norma Oficial Mexicana NOM-017-STPS-2008. Equipo de protección personal-selección, uso y manejo en los centros de trabajo. http://www.stps.gob.mx/bp/secciones/dgsst/ normatividad/normas/nom-017.pdf
Norma Oficial Mexicana NOM-086-SCT2-2023. Señalamiento y dispositivos para protección en zonas de obras viales. https://normas.imt.mx/NOMs/NOM-086-SCT2-2015
R. Elvik. To what extent can theory account for the findings of road safety evaluation studies? Accident Analysis and Prevention, 36 (5) (2004), pp. 841-849. https://doi. org/10.1016/j.aap.2003.08.003
MANUAL DE SEÑALIZACIÓN Y DISPOSITIVOS PARA EL CONTROL DEL TRÁNSITO EN CALLES Y CARRETERAS
Director Ejecutivo de Desarrollo Técnico, SICT, DGST
Juan Manuel Mares Reyes, jmaresr@sict.gob.mx
Jefa de Departamento de Evaluación Técnica y Económica, SICT, DGST
Grissel Abril Rojas Guerrero, grissel.rojas@sict.gob.mx
COMITÉ SEGURIDAD VIAL
Emilio Abarca Pérez
Apolinar Bañuelos Cabrera
José Rafael Bernal Padilla
Dante Alejandro Díaz Orta
Alejandro Alfonso Jiménez Cabrera
Juan Manuel Mares Reyes
Emmanuel Muñoz García
Grissel Abril Rojas Guerrero
Luis Francisco Silva Hernández
RESUMEN
El presente artículo informa sobre el diseño de nuevas señales y dispositivos para el control del tránsito, así como aquellas actualizaciones a los elementos existentes en el sistema de movilidad, y reestructuraciones en sus clasificaciones para su uso y aplicación en calles y carreteras de nuestro país.
Recapitula los puntos medulares del sistema de señalización, como son la ubicación, color y mensajes de las señales. Estos últimos transmitidos mediante leyendas, números, pictogramas y símbolos que establecen la comunicación entre los usuarios y la infraestructura vial para lograr un sistema en armonía bajo el enfoque de sistemas seguros.
INTRODUCCIÓN
La señalización vial y los dispositivos para el control del tránsito en calles y carreteras son elementos que proporcionan información y orden al tránsito de los usuarios de la vía, en condiciones de seguridad vial, independientemente del rol que el usuario esté desempeñando.
Nuestro sistema de señalización y dispositivos se integra de marcas en el pavimento, estructuras adyacentes, tableros con símbolos, pictogramas y leyendas, así como otros elementos físicos y electrónicos, los cuales como un conjunto integrado cumplen con ciertos requisitos generales y técnicos de características uniformes,
que facilitan al usuario la comprensión del sistema de movilidad y que tienen como fin contribuir con la disminución de la ocurrencia de los siniestros de tránsito o la severidad de estos.
En la más reciente revisión y actualización de la Norma Oficial Mexicana en materia de señalización y dispositivos viales se creó un manual complementario a la NOM-034-SCT2/SEDATU-2022, Señalización y dispositivos viales para calles y carreteras, que prioriza las necesidades de las personas usuarias del sistema de movilidad y la vocación de vía, siendo esta calle o carretera.
ANTECEDENTES
A nivel mundial se tiene el objetivo común de reducir las fatalidades y traumatismos causados por los siniestros de tránsito. Se han identificado diversas medidas de intervención necesarias para alcanzar este objetivo, como es contar con una infraestructura vial segura y hacer un uso seguro de la misma.
En nuestro país, el Programa Sectorial de Comunicaciones y Transportes 2020-2024 (PSCyT), derivado del Plan Nacional de Desarrollo 2019-2024 (PND) estableció como objetivo prioritario contribuir con el bienestar social de la nación, mediante la planeación, diseño, construcción, conservación y operación de la infraestructura vial accesible, segura, eficiente y sostenible. Considerando como estrategia prioritaria mejorar la seguridad vial para el bienestar de todos los usuarios. Por lo anterior, se llevaron a cabo diferentes acciones que contribuyen con los objetivos internacionales y nacionales descritos, y que priorizan la vida y la salud de las personas.
La revisión y actualización de normas y manuales técnicos es una labor fundamental para mejorar la seguridad vial de calles y carreteras. En este sentido, se detectó la necesidad de realizar una norma conjunta que abordara los temas de señalización y dispositivos viales aplicables a calles y carreteras, lo que requería una participación multisectorial. Por lo que, en 2020, la Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano (SEDATU) y la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes (SICT), instalaron un Grupo Técnico que se encargó de desarrollar la NOM-034SCT2/SEDATU-2022, Señalización y dispositivos viales para calles y carreteras, así como un manual complementario a esta norma.
DESARROLLO
El Manual de Señalización y Dispositivos para el Control del Tránsito en Calles y Carreteras (MSDCTCyC), publicado por la SICT y la
Lenguaje
SEDATU, contiene los lineamientos, criterios y procedimientos para la adecuada aplicación de la NOM-034-SCT2/SEDATU-2022, la cual establece los requisitos generales que han de considerarse para diseñar e implementar la señalización y dispositivos viales en calles y carreteras de jurisdicción federal, estatal y municipal del territorio nacional. Este manual complementario enriquece con información detallada y de manera gráfica lo establecido en la Norma Oficial Mexicana.
Además de ampliar su alcance hacia los entornos urbanos de todo el territorio nacional, prioriza a los usuarios vulnerables, situando a las personas y su seguridad en el centro del sistema de movilidad.
La movilidad y su dinámica hace necesario incorporar en nuestro lenguaje oral y escrito términos que estructuran el conocimiento referente a los usuarios del sistema de movilidad, y a la infraestructura que la movilidad actual demanda, como son: persona con movilidad limitada, superficie háptica, ayudas técnicas, pavimentos táctiles, dispositivos para sistemas de orientación peatonal y ciclista, dispositivos para sistemas inteligentes de transporte, área de espera para vehículo no motorizados y motocicletas, vía ciclista con prioridad de uso, etc. Este nuevo lenguaje se materializa en el conjunto de elementos y recursos del sistema de señalización y dispositivos para el control del tránsito.
Colores
Al código de colores del sistema de señalización se incorpora el color café, utilizado para los sistemas de orientación peatonal. Así como el color gris, empleado para los dispositivos diversos. Ver
Figura 1
Señalización horizontal
En el MSDCTCyC se incorporan dos clasificaciones dentro de las rayas de trayectorias en intersecciones (M-4): Raya para trayectorias dentro de una intersección (M-4.2) y Raya para trayectoria de transporte público de pasajeros (M-4.3).
amarillo preventivo verde limón fluorescente escolares azul servicios y turísticas blanco restricción, identificación, información general y recomendación café sistemas de orientación peatonal naranja zona de obras rojo restrictivas verde información de destino gris dispositivos diversos color señal o dispositivo que emplea
Para las Rayas canalizadoras (M-5) se especifican las rayas que limitan la zona neutral (M-5.1) y las Rayas en la zona neutral (M-5.2).
Se desarrollan tres clasificaciones dentro de las marcas para estacionamiento (M-10): Marcas para estacionamiento de vehículos motorizados (M-10.1), Marcas para estacionamiento en zonas de pago (M-10.2) y Marcas para estacionamiento de servicios especiales (M-10.3).
Se actualiza la clasificación de las rayas, símbolos y leyendas para regular el uso de carriles (M-11), Flechas y leyendas en carriles (M-11.1), Flechas y leyendas para indicar un carril exclusivo (M-11.2), Para establecer lugares de parada (M-11.3), Para indicar velocidad en el carril (M-11.4), Marca para identificar cruce de escolares (M-11.5).
Se incorporan dos clasificaciones dentro de las marcas en guarniciones (M-12): Para prohibición de parar (M-12.3) y Para indicar estacionamiento de servicios especiales (M-12.4).
Dentro de la clasificación de raya de emergencia para frenado (M-14), se incorpora la Leyenda para indicar la distancia a la rampa (M-14.4).
Se cambia el término Marca para identificar ciclovías (M-15) por Marcas para vías ciclistas (M-15), clasificando las diferentes marcas como sigue: Marca para identificar vía ciclista exclusiva o delimitada (M-15.1), Marca para identificar vía ciclista con prioridad de uso (M-15.2), Marca para vía ciclista compartida con transporte público (M-15.3), Rayas de protección al ciclista (M-15.4), Rayas para cruce de ciclistas (M-15.5).
Asimismo, se incorpora la Marca de área de espera para vehículos no motorizados y motocicletas (M-17); Marca de ceda el paso (M-18); Marcas para indicar prohibiciones (M-19) y su clasificación: Prohibido estacionar (M-19.1), Prohibido parar (M-19.2), Prohibido parar en intersección (M-19.3); y, finalmente, Marcas para identificar reductores de velocidad (M-20).
Señalización vertical
Estructura de soporte
En lo que refiere a su estructura de soporte, la señalización vertical considera las señales bajas adosadas de manera lateral, por ejemplo, a muros. Asimismo, se consideran señales elevadas adosadas a estructuras existentes. Dentro de esta clasificación, según su estructura de soporte, se integran a las señales elevadas las Señales de mensaje cambiable.
Ubicación
Respecto a la ubicación lateral de las señales bajas se hace una diferenciación entre aquellas que se instalan en calles y carreteras. Al saber que la distancia lateral se mide del hombro de la carretera al límite lateral del tablero de la señal, se establece que en las carreteras, tanto las señales bajas como las altas deberán
instalarse a una distancia de 0.50 m y (como máximo) 1.50 m, mientras que para las calles se establece una distancia de 0.40 m como mínimo.
Para las carreteras, la altura de montaje se mide del arroyo vial al límite inferior del tablero, incluyendo —si es el caso— el tablero adicional; se establecen 2.00 m de altura para señales bajas. Para las calles, la altura de montaje se mide de la banqueta al límite inferior del tablero, incluyendo —si es el caso— el tablero adicional; se establecen 2.20 m de altura para señales bajas. La altura de montaje de señales elevadas en calles y carreteras se establece de 5.50 m.
Catálogos de señales verticales
Dentro de los catálogos de señales preventivas, restrictivas, informativas de identificación, turísticas, y de servicios, el Manual presenta
la incorporación de nuevas señales creadas y diseñadas pensando en la movilidad bajo el enfoque de sistemas seguros.
Entre las señales preventivas (SP) se destaca la actualización de la señal SP-29 Pendiente descendente o ascendente, donde su variante SP-29A1 y SP-29A2 se utiliza en vías ciclistas de trazo independiente, para indicar a los usuarios de vehículos no motorizados la presencia de un tramo con una pendiente descendente o ascendente. Así mismo, la variante SP-29B1 y SP-29B2 indica a los conductores de vehículos motorizados la proximidad de un tramo con una pendiente descendente o ascendente. Para ambos casos, dentro del diseño de la señal, se incorpora, de manera escrita en la señal, el porcentaje máximo de inclinación de la pendiente. En estas señales, se recomienda añadir un tablero adicional que indique la longitud del tramo con pendiente, en kilómetros.
La señal SP-31 Alto o Ceda el paso próximo actualizada indica dos variantes, la proximidad a la señal SR-6 Alto o la proximidad a la SR-7 Ceda el paso, que se aplica cuando estas dos señales restrictivas no son visibles a una distancia suficiente para que el conductor pueda parar en el lugar de la restricción.
Para contribuir a los esfuerzos por priorizar a los usuarios vulnerables (especialmente en calles) y a la alta presencia de infantes en ellas, se implementa dentro de la señal SP-32 Peatones, la variante SP-32A Niños jugando, señal que debe incluir un tablero adicional indicando la distancia a la que se encuentra esta área, y combinarse con la SR-9 Velocidad.
Dada la actualización de los reductores de velocidad para atender las diferentes necesidades de las carreteras y calles de nuestro país, se establecieron diferentes tipos de reductores de velocidad y sus variantes por tipo de vía. Para señalizarlos de manera preventiva se diseñó la SP-41 y su variante SP-41A que pretenden ayudar a que sean identificados por los usuarios y controlen la velocidad de los vehículos. Esta señal se complementa con las Marcas para
identificar los reductores de velocidad M-20, y combinarse con la SR-9 Velocidad. La variante SP-41B, como excepción, permite indicar la ubicación del reductor de velocidad, complementando el pictograma con una flecha.
El catálogo de señales preventivas, incorpora señales nuevas como son: SP-50 Barrera; SP-51 Vehículos de tracción animal; SP-52 Vehículos de emergencia, que previene la proximidad de una salida de ambulancias, Vehículo de bomberos o de policía; SP-53 Apertura de portezuelas, que previene a los ciclistas y pasajeros de automóviles sobre la constante apertura de portezuelas; SP-54 Rieles, que previene a los ciclistas sobre la proximidad de rieles en los cuales se pueden atascar las ruedas de la bicicleta; SP-55 Ceda el paso a carril exclusivo; SP-56 Peso limitado; SP-57 Vía reversible y SP-58 Retorno a nivel próximo que previene a los conductores de vehículos sobre el movimiento de vuelta en “u”, el cual se debe realizar a través del carril de desaceleración del costado derecho o izquierdo de la vía.
Entre las señales restrictivas (SR) se destaca la actualización de la señal SR-7 Ceda el paso, donde se incorpora la variante SR-7B Preferencia de paso, que indica a los conductores de vehículos que tienen preferencia de paso en las intersecciones, con respecto a aquellos que atraviesas o se incorporan a la vía. Establece la preferencia de paso sobre otros vehículos, no sobre el tránsito peatonal. Asimismo, se incorpora la variante SR-7C Prioridad de uso, que indica a los conductores que el tipo de vehículo representado en el pictograma tiene prioridad de uso sobre los demás.
Para regular el tránsito de los diferentes tipos de vehículos que conviven en el sistema de movilidad, las señales SR-10 Vuelta continua derecha, SR-12 Giro obligatorio, SR-13 Conserve su derecha, SR-14 Doble circulación, SR-22 Prohibido estacionarse, SR-32A1
Prohibido tránsito de vehículos de tracción humana, SR-32A2
Prohibido tránsito de bicicletas y motocicletas, SR-32A3 Prohibido tránsito de bicicletas y motocicletas, SR-32A5 Prohibida la circulación de vehículos de carga, SR-36A6 Prohibido tránsito de motocicletas, SR-32A7 Prohibido el tránsito de automóviles y SR-45 Vía para vehículos de transporte público, incluyen variantes que contienen el pictograma que representa el vehículo que debe ejecutar la prohibición o acción indicada en esa señal restrictiva siempre respetando la jerarquía de la movilidad.
El catálogo de señales restrictivas incorpora señales nuevas como son: SR-38 Longitud permitida; SR-39 Prohibido carga y
descarga; SR-40 Zona 30, la cual indica a los conductores de un vehículo que se encuentran en una zona de tránsito calmado en la cual existe preferencia a los usuarios vulnerables, lo que obliga a mantener una velocidad menor a 30 km/h; SR-41 Circulación en glorieta; SR-42
Peatones a la izquierda; SP-43 Descender de vehículo no motorizado o recreativo; SP-44
Animal de compañía; SR-46 Sólo vehículos de emergencia, que indica a los conductores de vehículos que un tramo de la vía o ciertos carriles son exclusivos para el tránsito de vehículos de emergencia; SR-47 Vía reversible; SR-48 Encienda sus luces; SR-49 Ascenso y descenso en carril exclusivo; SR-50 Prohibido bloquear intersección; SR-51 Prohibido el uso de distractores y SR-52 Prohibido el uso de estupefacientes, estas últimas dos para combatir los factores de riesgo en seguridad vial.
Debido a que las señales restrictivas en ocasiones requieren información complementaria, se han diseñado diversos tableros adicionales como son: SR-A Paso uno por uno; SR-B Distancia de rebase; SR-C Excepción; SR-D Sanción; SR-E Uso de sistema tecnológicos; SR-F Límite de restricción que indica el punto en el cual principia o termina la restricción indicada en la SR, con el objeto de esclarecer el límite en el que aplica dicha regulación, entre otros.
Las señales informativas de identificación (SII) tienen como objetivo orientar a los usuarios a lo largo de su itinerario, de manera que puedan conocer su ubicación y lograr un desplazamiento seguro y ordenado.
Una de las clasificaciones de las SII son las señales de ruta, que permiten la identificación de carreteras, calles y vías ciclistas de trazo independiente según su tipo y número de ruta. Dado el crecimiento de las vías ciclistas se hizo necesario incorporar un escudo de vías ciclistas SII-16, como complemento a las señales de ruta o de kilometraje y ruta.
En este Manual se incorpora a las SII las de salida, las cuales se usan para indicar el número de la desincorporación en la que se encuentra en las vías de circulación continua. Estas señales tienen dos variantes, SII-19A Salida en señal baja y SII-19B Salida en señal elevada.
Las señales informativas de destino SID informan al usuario sobre el nombre y dirección de cada uno de los destinos a lo largo de su recorrido. El texto es la base del contenido de este tipo de señal, acompañada de escudos y flechas, para el mejor entendimiento de los usuarios, coadyuvando a la lectura e interpretación del mensaje de forma pronta y eficaz. Con este objetivo se ha implementado que los textos sean escritos en mayúsculas y minúsculas, cumpliendo con todas las reglas ortográficas correspondientes. Es importante mencionar que el uso de letras mayúsculas y minúsculas en un texto permite un reconocimiento
de palabras más eficaz, ya que el cerebro humano puede identificarlas con un mínimo número de letras. Para las señales informativas de recomendación y de información general se aplica el mismo criterio.
Para la elaboración de textos se dispone de la Tipografía México, integradas por seis series distintas para utilizarse en señales verticales u horizontales, en calles y carreteras.
Las flechas en las señales verticales para indicar las direcciones a seguir, en su posición horizontal, vertical o inclinada, fueron actualizadas. Las nuevas flechas consideran rasgos que, al verlas a distancia, mejora la visibilidad de su composición, cabeza y cuerpo de la flecha. El cuerpo de la flecha tiene como base 0.3 L (longitud), la cual se reduce hasta intersecar con los trazos de la cabeza de la flecha. Lo mismo sucede con la cabeza de la flecha, donde se creó una reducción en su sección.
Los catálogos de las señales informativas de destino turístico y de servicios se actualizaron considerando los principios de movilidad y seguridad vial, como son accesibilidad, equidad, inclusión e igualdad, movilidad activa y multimodalidad, con el objetivo de informar a los usuarios la existencia de un servicio o de un lugar de interés turístico, recreativo, deportivo, histórico, artístico o de emergencia.
Dispositivos diversos
Los dispositivos diversos complementan algunas marcas en el pavimento, delimitan, confinan y protegen áreas de circulación peatonal y vehicular, y advirtiendo a los conductores de diversas situaciones de riesgo. El Manual presenta una actualización a
estos dispositivos, incorporando aquellos que se han hecho necesarios para la movilidad actual, sus diferentes tipos de usuarios y medios de transporte.
Las Balizas DD-2, generalmente utilizadas en calles, indican a los usuarios la presencia de algún obstáculo adyacente al arroyo vial, mediante el uso de un poste flexible con material reflejante.
Se incorporan al Manual los Delimitadores para confinamiento DC, para separar carriles exclusivos de los carriles del tránsito de vehículos en general, en el mismo sentido de circulación y en contrasentido. Se clasifican en: Delimitador para confinamiento de carril exclusivo ciclista, Delimitador para confinamiento de carril exclusivo de transporte público y Delimitador para confinamiento de carril exclusivo en acceso a predios.
Las Barreras fijas para protección peatonal DD-5 de aplicación urbana, delimitan la circulación peatonal. Por su parte, los parapetos para peatones y ciclistas DD-6 se instalan sobre las guarniciones o las banquetas de los puentes o pasos a desnivel en sus extremos longitudinales, para evitar que los usuarios caigan al vacío cuando transiten en las zonas aledañas.
Se actualizan y clasifican los Reductores de velocidad RV en los siguientes tipos: reductor de velocidad tipo sinusoidal, trapecial o circular; reductor de velocidad tipo cojín en calles; reductor de velocidad tipo meseta en calles; reductor de velocidad tipo delantal en calles; reductor de velocidad tipo vibrador; reductor de velocidad tipo bordo en calles y reductor de velocidad para motocicletas en vías ciclistas exclusivas.
Se incorporan los Limitadores de sentido DD-7, que permiten controlar la circulación de vehículos en contrasentido, para evitar el tránsito de vehículos automotores en sentido contrario al permitido.
Los Bolardos DD-10 se incluyen como elementos que delimitan las zonas destinadas al tránsito peatonal, estos pueden ser fijos, retráctiles, desmontables o abatibles.
Señalización en zonas de obras viales
Dentro de las especificaciones y características de la señalización para protección en zonas de obras viales se incorporan los cercos como son: mallas, cintas o tapiales, predominantemente de color naranja, las cuales permiten delimitar las zonas de trabajo y encauza al tránsito, impidiendo el paso de peatones.
Asimismo, se incorporan rampas temporales, para garantizar a los peatones una superficie segura y libre de obstáculos para salvaguardar su paso por zonas de obras viales.
Semáforos y otros dispositivos electrónicos complementarios
Entre los dispositivos electrónicos complementarios se incluyen las Señales de mensaje cambiable/variable OD-13, las cuales se dividen en Señales de mensaje variable, subclasificada en cuatro tipos, Tipo A, Tipo B, Tipo C y señal portátil; Señales de mensaje cambiable para indicaciones preventivas y restrictivas; Señales de mensaje cambiable para regular el uso de carriles; y la Señal para información sobre capacidad de estacionamientos.
Se actualizó la clasificación de los Semáforos DE-1 considerando peatones, ciclistas, vehículos de transporte público de pasajeros, general para vehículos, giros protegidos, en carril exclusivo para giros, acceso vehicular a predios, aproximación de equipo ferroviario y de destello.
Se incluyen los dispositivos periféricos de semáforos DE-2 que complementan el sistema semafórico, integrados por Señal audible peatonal, señales audibles para cruce de vía férrea, botones de solicitud, botones de solicitud de paso peatonal, botón de solicitud de paso vehicular.
Se incorporan los Detectores de vías peatonales y ciclistas DE-3 para identificar y monitorear el tránsito de peatones y ciclistas, como pueden ser lazos inductivos, bandas piezoeléctricas, cojines piezométricos y audibles, tubos neumáticos, infrarrojos activos. Infrarrojos pasivos, sensores de ondas de radio, escáneres láser, magnetómetros, sensores de presión de fibra óptica, y contadores ciclistas; Detectores para vías de vehículos motorizados DE-4 para identificar y monitorear el tránsito de vehículos motorizados como pueden ser sondas de micro
lazo, radares microondas, radares ultrasónicos, radares de matriz acústica y antenas RIFD, y detectores de infracciones; Equipos de control DE-5 para el procesamiento de la información que se recibe de los dispositivos de detección y toma de datos; y Parquímetros multiespacio DE-6.
Señalización y dispositivos para sistemas de orientación peatonal y ciclista
Estos sistemas contribuyen con el tránsito seguro, cómodo y ágil de los usuarios vulnerables, mejorado su desarrollo al integrarse en el sistema de movilidad. De acuerdo con su uso se integran por Identificadores de zona o comunidad SOP-1; Señales de destino peatonales SOP-2; Señales para sitios de interés SOP-3; Señales tacto-visuales SOP-4, las cuales brindan el acceso a la información, orientación y comunicación mediante elementos táctiles y
visuales, contienen pictogramas, textos en alto relieve y pueden ser complementados con sistemas baile; y Rutas en pavimento SOP-5, siendo estos marcas colocadas sobre el pavimento para orientar y dirigir el tránsito peatonal, los cuales se clasifican en brújulas, rutas al sitio, pavimentos táctiles, pavimentos táctiles de advertencia, pavimentos táctiles de guía de dirección, y pavimentos táctiles lineales de límite.
CONCLUSIONES
En México se reformó el Artículo 4.º de la Ley Suprema del sistema jurídico mexicano, la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, con el objetivo de brindar a la población el derecho a una movilidad en condiciones de seguridad vial, accesibilidad, eficiencia, sostenibilidad, calidad, inclusión e igualdad. Derivado
de lo anterior se creó la Ley General de Movilidad y Seguridad Vial, con el objetivo de establecer las bases y principios para garantizar ese derecho.
Es notable que nuestro país ha desarrollado diferentes acciones en favor de la seguridad vial. Contar con una señalización y dispositivos viales únicos y uniformes, aplicables en todo el territorio nacional, es parte de esos esfuerzos. El Manual referido refuerza el marco legal, (Infraestructura Vial Segura), del Plan Mundial del Segundo Decenio de Acción para la Seguridad Vial 2021-2030. Sin embargo, para el cumplimiento efectivo de las hojas de ruta internacionales, nacionales, la normativa nacional y manuales técnicos, se requiere un acuerdo nacional, con el compromiso de la sociedad y el gobierno.
Este Manual complementario a la NOM-034-SCT2/SEDATU-2022, Señalización y dispositivos viales para calles y carreteras representa las alianzas de intersectoriales, para lograr un mismo fin, la necesidad de crear sistemas de movilidad bajo el enfoque de sistemas seguros, dando prioridad a los usuarios vulnerables, conforme a la jerarquía de movilidad, y tomando en cuenta la diversidad de medios de transporte y dinámicas de movilidad que requiere la población actual, para otorgarles el derecho a la movilidad en condiciones de seguridad vial, que contribuyan a disminuir los factores de riesgo en los siniestros de tránsito.
BIBLIOGRAFÍA
NOM-034-SCT2/SEDATU-2022, Señalización y dispositivos viales para calles y carreteras https://www.dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5702233&fecha=19/09/2023#gsc. tab=0
Manual de Señalización y Dispositivos para el Control del Tránsito en Calles y Carreteras https://www.sct.gob.mx/fileadmin/DireccionesGrales/DGST/Manuales/Manual_de_ se%C3%B1alizaci%C3%B3n_y_dispositivos_para_el_control_de_transito/Manual_se%C3%B1alizacion.pdf
ESPACIO SICT PASOS PARA FAUNA
El Honorable Congreso de la Unión publicó en el Diario Oficial de la Federación el Decreto por el que se adiciona un artículo 22 Bis a la Ley de Caminos, Puentes y Autotransporte Federal.
Artículo 22 Bis.- Para el diseño de nuevas construcciones de caminos, carreteras y autopistas, así como en la modernización de las existentes, la Secretaría, observando la protección y conservación de los ecosistemas, deberá contemplar, en su diseño y en su plan de conservación, la implantación de pasos de fauna.
Para los efectos del presente artículo se entenderá como pasos de fauna a las estructuras transversales a un camino, carretera o autopista con el objetivo de habilitar el paso seguro de fauna silvestre a los hábitat fragmentados por la construcción de dichas vías de comunicación.
México es un país megadiverso poseedor de una gran cantidad de especies que ofrecen servicios ambientales a la humanidad.
Por otro lado, la construcción de carreteras ha permitido el desarrollo económico y social en México y en el mundo, atendiendo la necesidad primaria de transportar personas, bienes y mercancías dentro de un territorio.
Es por lo que, en el presente se hace necesario planificar, diseñar, construir, conservar y operar carreteras bajo el enfoque de desarrollo sostenible, lo cual permitirá priorizar los criterios ambientales y sociales por encima de los económicos. Atendiendo la necesidad tangible de crear infraestructura más segura y permeable para la circulación de fauna silvestre, y reducir las colisiones vehículo-animal y los atropellos de animales.
Los pasos para fauna son parte de las estrategias que a nivel mundial se han utilizado para contrarrestar los impactos adversos a los ecosistemas y que por ende contribuyen a la conservación de especies y a la utilización del territorio mediante infraestructura social y ambientalmente responsable.
Referencias:
Ley Federal de Caminos Puentes y Autotransporte Federal Manual de pasos para fauna silvestre en carreteras, SICT, DGST, 2020.
