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    ¿Esa cosa negra en el camino? Técnicamente no asfalto
    Esa cosa negra en las carreteras a la que comúnmente se refiere como asfalto técnicamente no lo es. El asfalto es solo el pegamento que mantiene unida la mezcla arenosa. georgeclerk / Getty Images

    Cuando escuches la palabra asfalto, probablemente te imaginas el alquitrán negro en carreteras y autopistas, ¿Derecha? Pero eso no es exactamente correcto.

    "El asfalto es el líquido que se en El camino, "dice J. Richard Willis, Doctor., vicepresidente de ingeniería, investigación y tecnología en la Asociación Nacional de Pavimentos Asfálticos (NAPA), quien tiene un doctorado en diseño y construcción de asfalto. "Es el agente aglutinante que mantiene unidas las rocas". El asfalto proviene del petróleo crudo, mientras que el alquitrán proviene del carbón.

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

    Pero la forma más común de fabricar el aglutinante hoy en día es mediante el proceso de refinación de petróleo. El asfalto es el material más pesado en un barril de petróleo; es básicamente el producto de desecho.

    "El asfalto es el residuo pesado que se deposita en el fondo, "Willis dice. No se puede utilizar como energía, por lo que adquiere una nueva vida como la sustancia pegajosa que mantiene unidos los materiales. Combinado con diversas cantidades y tipos de rocas y otras sustancias, eventualmente se convierte en la mezcla sobre la que conducimos. La carretera es en realidad una mezcla de asfalto o mejor denominada "pavimento de asfalto".

    La Brea Tar Pits en Los Ángeles es un ejemplo de donde el asfalto natural brota de las profundidades de la tierra. JeremyThompson / Flickr / (CC BY 2.0)

    La historia del asfalto

    Toda la charla sobre refinación de petróleo puede hacer que el asfalto suene como una invención relativamente moderna, pero el primer uso registrado de asfalto en un camino fue en Babilonia en 615 a. de la E.C.; El asfalto y el ladrillo quemado se utilizaron para pavimentar una calle de procesión durante el reinado del rey Nabopolassar, según la NAPA. Los romanos lo usaron para sellar estructuras como baños y acueductos. Cuando el explorador inglés Sir Walter Raleigh apareció en Pitch Lake en Trinidad en 1595, usó el asfalto para calafatear sus barcos.

    "Se ha utilizado en otras funciones no viales a lo largo de la historia, ", Dice Willis. Su uso como aglutinante en las carreteras se volvió más común en el siglo XIX. John Loudon McAdam, quien construyó la autopista de peaje escocesa, alquitrán caliente añadido para reducir el polvo y el mantenimiento en las carreteras. Este método también mejoró las condiciones de conducción.

    En los Estados Unidos, mezclas bituminosas (hormigón asfáltico) aparecieron por primera vez en la década de 1860, y el primer "verdadero pavimento de asfalto" fue colocado en Newark en 1870 por Edmund J. DeSmedt, un belga, según NAPA. Fue modelado a partir de una carretera de pavimento natural en Francia. DeSmedt luego pavimentó Washington, Avenida Pennsylvania de D.C. con asfalto de Trinidad, demostrando aún más su durabilidad.

    Los químicos e inventores emprendedores pronto presentaron patentes para diferentes mezclas de mezclas asfálticas, que apareció bajo una variedad de nombres. A medida que la industria crecía, las ciudades comenzaron a exigir garantías sobre mano de obra y materiales. Hasta principios del siglo XX, casi todo el asfalto proviene de fuentes naturales, pero con el lanzamiento de la primera instalación de asfalto moderna en East Cambridge, Massachusetts, en 1901 y el aumento de los automóviles, las solicitudes de mejores carreteras revitalizaron la industria del asfalto. En 1907, la producción de asfalto natural fue superada por el asfalto refinado de petróleo.

    "La gente empezó a exigir mejores medios de transporte, "Willis explica." Las carreteras en las que la gente empezó a usar el asfalto para mantener las rocas juntas resistieron más tiempo que la carretera de tierra convencional a la que la gente estaba acostumbrada ". Conducir por una carretera de grava frente a una pavimentada ofreció una experiencia significativamente diferente. Finalmente , La Ley de Carreteras de Ayuda Federal de 1956 ayudó a transformar las carreteras en los Estados Unidos que aún estaban hechas de tierra compacta y creó las 48, 876 millas (78, 658 kilómetros) Sistema interestatal en los EE. UU.

    Cómo se usa el asfalto hoy

    Aunque se asocia con mayor frecuencia a carreteras, el asfalto se usa para muchos propósitos, aunque las carreteras representan su uso más extenso. De los más de 2,7 millones de millas (4,3 millones de kilómetros) de carreteras pavimentadas en los EE. UU., 94 por ciento están revestidos con asfalto, según NAPA.

    Curiosamente, aunque, todo eso incluye una mezcla de alrededor del 95 por ciento de piedra, arena y grava, y sólo un 5 por ciento de cemento asfáltico. El asfalto también se usa para estacionamientos, pistas de aterrizaje e hipódromos de aeropuertos.

    "El asfalto es un producto realmente flexible y versátil, "explica Willis. Se puede utilizar para forrar estanques de peces y depósitos de agua o para fines deportivos como canchas de tenis. Hace un par de años, fue elegido como la superficie base para el campo en el estadio Minnesota Vikings en Minneapolis.

    Desde los primeros días de la producción de asfalto, la industria ha seguido innovando nuevos productos, volviéndose más científico y riguroso, según Willis.

    "Hemos cambiado la forma en que diseñamos las mezclas, ", dice." Hoy estamos en una era en la que se está viendo un cambio gigante en la forma en que funciona la industria y los estados ". Utilizando métodos de prueba avanzados, Los investigadores del asfalto han tenido como objetivo mejorar el rendimiento. Incorporando nuevos materiales, aditivos y tecnologías, están buscando aprender cómo se comportarán varias recetas en diferentes temperaturas y climas.

    Una actualización importante ha sido la creación de asfalto de mezcla caliente (WMA), que reduce la temperatura de producción del asfalto en una planta, reduciendo así el uso de energía y ahorrando tiempo tanto en la producción como en la pavimentación de carreteras. WMA también mejora las condiciones de trabajo con una menor exposición a las emisiones de combustible, humos y olores, de acuerdo con la Administración Federal de Carreteras del Departamento de Transporte de EE. UU. WMA es una tecnología que no existía en EE. UU. En 2002 y ahora representa alrededor del 40 por ciento del mercado. dice Willis.

    La capa superior de las carreteras se suele "fresar" cada 12 a 20 años y se reemplaza con una nueva capa. La mezcla vieja casi siempre se recicla. Famartin / Wikimedia / (CC BY-SA 4.0)

    Críticas al asfalto

    El asfalto probablemente no sea algo que usted considere ecológico; podría deberse en parte a la culpa por asociación porque el asfalto está naturalmente alineado con los principales contaminantes:la conducción de automóviles y la producción de petróleo. Y algo de la negatividad está justificada:debido a que el asfalto tiene baja reflectividad, se ha determinado que contribuye de manera significativa al efecto de isla de calor urbano (UHI), Abbas Mohajerani, Jason Bakaric y Tristan Jeffrey-Bailey escribieron en un artículo de 2017 en el "Journal of Environmental Management". Cualquiera que se haya sentado en un atasco de tráfico en una autopista en un caluroso día de verano puede dar fe de ello.

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

    El asfalto también ha obtenido malas calificaciones por ser impermeable, por los gases que produce cuando se derrite y los humos a los que expone a los trabajadores durante la pavimentación y el techado. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) dice que esos vapores pueden provocar dolor de cabeza, erupción cutanea, fatiga e incluso cáncer de piel. Si bien las normas de OSHA no abordan específicamente los humos de asfalto, la administración recomienda que el control de la exposición se pueda realizar mediante "controles de ingeniería, acciones administrativas y equipo de protección personal ".

    Y por supuesto, todavía existe el hecho de que el asfalto está hecho de petróleo. Pero el asfalto también tiene cualidades ecológicas positivas.

    Esfuerzos de reciclaje del 100 por ciento

    "Lo que mucha gente no sabe es todas las cosas ecológicas que está haciendo la industria del asfalto, "Willis dice. Para empezar, el asfalto es 100% reciclable, y más importante, en realidad se recicla. En 2018, 82,2 millones de toneladas (74,5 millones de toneladas métricas) de pavimento de asfalto recuperado (RAP) se volvieron a colocar en nuevas mezclas. Eso significa que cada mezcla de asfalto depositada en los EE. UU. Incluía aproximadamente un 21 por ciento de RAP. De hecho, el peso combinado de todos los elementos que la gente recicla anualmente en los EE. UU.:papel, plástico y aluminio:totalizaron una fracción (alrededor del 68 por ciento) del peso de RAP que la industria del asfalto recicla anualmente.

    "Ese es solo un material que reciclamos, ", dice Willis." Somos la industria de reciclaje más activa del país ". También es uno de los mayores recicladores de caucho de neumáticos, que se utiliza como modificador de mezclas en algunos estados. Las tejas del techo también se reciclan en nuevas mezclas de asfalto, y la industria está investigando cómo el plástico podría convertirse en parte de la discusión. "Cuando la gente nos trae esas preguntas, tratamos de encontrar soluciones ".

    Se emplea mucha ingeniería y ciencia de los materiales en la construcción de una carretera. Hoy dia, Las carreteras de asfalto están diseñadas en torno al concepto de "pavimento perpetuo, "o al menos que dure 40 años o más. El mantenimiento de rutina consiste en" fresar "la superficie (quitar la pulgada superior aproximadamente) cada 12 a 20 años y reemplazarla con una nueva capa. Esa pulgada superior se puede reciclar, y las superposiciones periódicas "mejoran significativamente la calidad de conducción y el consumo de combustible de los vehículos que circulan por estas carreteras, "según la Asphalt Pavement Alliance.

    Asfalto del futuro

    Hasta que llegue el momento de los autos flotantes Es probable que las carreteras de asfalto se queden. Y la industria planea seguir innovando en productos y producción. Willis describe avances recientes como rodillos y equipos autónomos, así como el mayor uso de la realidad virtual para la formación.

    "Veo la tecnología como una gran parte del futuro de la industria, ", dice. A medida que los expertos en asfalto mejoran en el manejo de macrodatos, pueden usarlo para producción y colocación para mejorar la eficiencia en tiempo real. Un día, Incluso pudo ver pavimentos inteligentes con nanosensores en las carreteras, proporcionando información sobre cómo se comporta y dura el pavimento. "Nuestras carreteras se volverán mucho más inteligentes. Tenemos la tecnología para mejorar realmente la experiencia del público en bicicleta".

    Eso es interesante

    El Aeropuerto Internacional Logan de Boston tiene la primera terminal del mundo en ganar una acreditación de Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental, gracias en parte a su pista pavimentada con WMA, que se dice que proporciona un 2, 000 toneladas (1, 814 toneladas métricas) reducción de las emisiones de carbono de la construcción.

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