Componentes y capas de los firmes de carreteras: base, subbase y pavimento

Definición de Firme

El firme es el conjunto de capas superpuestas, apoyadas en la explanada, formadas por una serie de materiales diferentes y compactados adecuadamente. Por lo tanto, el firme proporciona una superficie de rodadura segura y cómoda para los vehículos que circulan en ella, y además soporta las cargas del tráfico pesado sin deformaciones apreciables.

Propiedades Principales del Firme

• Desagüe superficial: Es para evitar el deslizamiento de los vehículos por el agua y el arrastre de agua a los vehículos que circulan detrás.
• Reflexión luminosa: Para aprovechar la luminosidad de los faros durante la conducción nocturna.
• Regularidad superficial: Asegura comodidad de circulación a los usuarios.
• Ruido de rodadura: Es el ruido que se escucha desde el interior del vehículo o desde el exterior del vehículo.
• Resistencia al deslizamiento: Es una adecuada textura superficial, que estará de acuerdo con el tipo de carretera y velocidad de proyecto.

Función de las Capas de un Firme

• Pavimento: Es la capa que cumple con las condiciones funcionales y con parte de la resistencia a las cargas gravitatorias. Puede ser mediante tratamientos superficiales, por riego con gravilla o mezclas bituminosas. Se puede ejecutar en dos capas, una de rodadura y otra intermedia, y son capas mayores de 8 cm.
• Base: Es la capa que está debajo del pavimento. Es la capa que resiste casi todas las cargas verticales del pavimento. La composición y resistencia dependerá del tipo de tráfico. Su fabricación es con materiales granulares, macádam o zahorra artificial, y si el tráfico es pesado, con un ligante o un conglomerante.
• Subbase: Es la capa inferior del firme que apoya sobre la explanada. Puede realizar la función de drenante. Se suele utilizar materiales granulares naturales o artificiales. En caso de que la explanada tenga suficiente capacidad portante, podremos no ejecutarla.

Tipos de Firmes

• Flexibles: Están formados por capas que tienen resistencia a la deformación decreciente con la profundidad que se encuentre la superficie. También están los semirrígidos y firmes inversos.
• Rígidos: Están formados por firmes de hormigón, cuya rigidez hace que se transmitan las cargas a grandes superficies inferiores y con una presión mucho menor.

Conglomerantes y Ligantes Hidrocarbonados

Conglomerantes Pétreos

• Conglomerantes aéreos: Es cal que, amasada con el agua, fragua con el aire. Ejemplos: Cal, Yeso y Magnesia.
• Conglomerantes hidráulicos: Son los que, amasados con agua, fraguan y endurecen en su presencia o sumergidos en ella. Ejemplos: Cal hidráulica, Cemento y Puzolanas.

Ligantes Hidrocarbonados

Son materiales aglomerantes, sólidos o líquidos relativamente viscosos a temperatura ambiente, constituidos por mezclas de hidrocarburos. Ejemplos: Betún, Asfalto, Lechada bituminosa y mezcla bituminosa.

• Betún: Material aglomerante de mezcla de hidrocarburos y viscosa. Pueden ser betunes naturales o artificiales.
• Asfalto: Sustancia de color negro, es un producto natural o artificial en los que el betún sirve de aglomerante de los materiales inertes (áridos).
• Emulsión bituminosa: Proceden de betunes artificiales y se obtienen produciendo una suspensión de vertido en agua, facilitada por la adición de jabones y ácidos gruesos. Son asfaltos en frío.
• Lechada bituminosa: Son morteros bituminosos fabricados en frío con áridos, emulsión bituminosa y agua.
• Mezcla bituminosa: Son áridos y ligantes bituminosos combinados de tal manera que las partículas de los áridos se encuentran envueltas por una película ligante.

Áridos

Áridos Naturales

Se encuentran en yacimientos, se pueden utilizar tal y como se encuentran o mediante machaqueo previo.

• Sedimentarios: Calizos y Silíceos.
• Ígneos y Metamórficos.

Áridos Artificiales

Son áridos de procesos industriales mediante tratamientos de áridos naturales.