Curbstone presenta – la carretera americana
Mi padre nació en 1895 y tenía 58 años cuando yo nací. Me contó que, después de la Primera Guerra Mundial, condujo una motocicleta Indian desde Nueva York, su estado natal, hasta California. Recuerdo que siempre se refería a las carreteras como «macadam» y nunca supe por qué. Así que investigué un poco en Internet y reuní esto. Originalmente, esto no era para el público, así que no me molesté en conservar las referencias sobre los detalles. Todo esto que es mi escritura y todas las imágenes que están en el dominio público están disponibles para que usted pueda utilizar como desee. No se hace ningún reclamo por la exactitud.
Pintura de Carl Rakeman
La primera superficie de macadán en los Estados Unidos fue colocada en la «Boonsborough Turnpike Road» entre Hagerstown y Boonsboro, Maryland. En 1822, este tramo era el último hueco sin mejorar de la gran carretera que iba de Baltimore, en la bahía de Chesapeake, a Wheeling, en el río Ohio. Las diligencias que utilizaban la carretera en invierno necesitaban de 5 a 7 horas de viaje para recorrer 16 kilómetros.
Las especificaciones de construcción de la carretera de circunvalación incorporaban las establecidas por John Loudon McAdam de Escocia. Después de cavar las zanjas laterales, se recogían y rastrillaban las rocas grandes, y luego se rompían «de manera que no superaran las 6 onzas de peso o pasaran un anillo de dos pulgadas.» El trabajo de compactación para cada una de las tres capas se aceleraba utilizando un rodillo de hierro fundido, en lugar de permitir la compactación bajo el tráfico.
En 1830, después de 5 años de trabajo, la National Pike (o Cumberland Road) de 73 millas se convirtió en la segunda carretera estadounidense construida según el «principio McAdam».
La superficie de desgaste de una carretera, calle o acera.Se cree que partes de Babilonia y Troya estaban pavimentadas; las carreteras romanas destacaban por su pavimento de piedra duradero. Las calles de las ciudades del imperio romano solían estar pavimentadas con «losas de basalto». Las aceras elevadas que se construían generalmente a ambos lados de la calle ocupaban a menudo hasta la mitad de la anchura total de la calle y se pavimentaban con «piedra de peperino». Las calles fuera de la ciudad también estaban pavimentadas, o al menos tenían una superficie de grava.
La primera carretera pavimentada con asfalto fue en Babilonia entre el 625 y el 604 a.C. Los romanos construyeron un impresionante sistema de carreteras en Gran Bretaña durante su ocupación entre los siglos I y IV, y muchas de ellas se han utilizado como modelo para las carreteras británicas modernas.
El mérito de la construcción de carreteras modernas corresponde al ejército romano, ya que sus técnicas de construcción de carreteras militares son el prototipo de las carreteras actuales. Las calles de las ciudades romanas, con sus bordillos y aceras elevadas, son la base de los diseños de las calles modernas que vemos hoy en día.
Las primeras carreteras de los Estados Unidos eran simplemente surcos excavados en el suelo por los muchos caballos y carros que atravesaban esta gran tierra. Los viajes eran brutales en el mejor de los casos, y si a eso se le añaden las inclemencias del tiempo, se puede entender. Los adoquines fueron comunes desde finales de la Edad Media hasta el siglo XIX.
En 1876, el presidente Grant seleccionó a un grupo de ingenieros del ejército para estudiar el uso del asfalto en las carreteras. Este grupo sugirió que la avenida Pennsylvania de Washington, D.C., se pavimentara con una lámina de asfalto hecha con el asfalto del lago Trinidad. Ese pavimento se mantuvo en excelentes condiciones durante 11 años, a pesar del tráfico de la Casa Blanca.
La histórica Pennsylvania Ave. se pavimentó por primera vez con asfalto en 1876. En esta foto, tomada en 1907, las cuadrillas repavimentan con el equipo de la época.
Las cualidades deseables en los pavimentos son la durabilidad, la suavidad, el silencio, la facilidad de limpieza y una superficie no resbaladiza. Los cimientos de un pavimento deben estar coronados, o ligeramente arqueados, para que el agua se desplace rápidamente; debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar fuertes cargas dinámicas, pero capaz de responder a los cambios de temperatura. Se ha calculado que unas 27.000 toneladas de agua caen anualmente sobre una milla de carretera.
A principios del siglo XIX, el asfalto de roca y el asfalto natural se utilizaban como productos de construcción. Estos productos de asfalto ya se habían utilizado durante los últimos 7.000 años para la impermeabilización. El alquitrán caliente se utilizó en Inglaterra ya en 1820 para unir las piedras rotas. Este tipo de mezcla, conocida como tarmacadam, fue patentada en 1910 por Warren Brothers en Cambridge, Mass. Esta empresa se convirtió más tarde en APAC, una de las mayores empresas de mezcla de asfalto de Estados Unidos.
Los constructores de carreteras de finales del siglo XIX dependían únicamente de la piedra, la grava y la arena para la construcción de carreteras. Las superficies de las carreteras se estabilizaban añadiendo agua a la arena de la superficie para formar un aglutinante, que soportaba el tráfico rodado. El barro y el polvo no se convirtieron en un problema importante hasta la introducción del automóvil.
En 1919, la carretera Washington-Richmond, cerca de Dumfries, Virginia, a unas 30 millas (48 km) al sur de Washington, D.C., se cobró este coche.El barro era un problema grave antes de la pavimentación con asfalto.
Las deplorables condiciones de las carreteras nacionales se convirtieron en una gran preocupación pública a finales del siglo XIX con la invención de la bicicleta y, posteriormente, del automóvil. A principios de la década de 1890, los clubes de ciclistas de Estados Unidos presionaron para mejorar las carreteras. Estos esfuerzos dieron lugar a la «National League for Good Roads» en 1892. La continua insatisfacción con las condiciones de las carreteras del país dio lugar a la creación de la «Oficina de Investigación de Carreteras» por parte del Congreso en 1893.
A medida que las ciudades y los países seguían creciendo y expandiéndose, se necesitaba una forma más rentable de construir calles. Sin embargo, la implementación completa del asfalto en las carreteras comenzó con un hombre llamado John Metcalfe.
Metcalfe nació en Escocia en 1717. Aunque era ciego desde los seis años, Metcalfe construyó 180 millas de carreteras en Yorkshire, Inglaterra, después de los 40 años. Se aseguró de que sus carreteras tuvieran un buen drenaje y estuvieran construidas sobre una base firme. Las construyó con tres capas: la primera capa estaba formada por piedras grandes, la segunda contenía material de carretera excavado y la tercera era una capa de grava. El camino también estaba arqueado en el centro para que el agua escurriera y bajara a las zanjas construidas a cada lado.
Thomas Telford, que nació en Eskdale, Escocia, en 1757, perfeccionó el método de construcción de caminos con piedras rotas. Telford colocaba las piedras a un determinado grosor de acuerdo con el peso y el volumen de tráfico de esa carretera. También tuvo en cuenta la alineación y la pendiente de la carretera, que siguen siendo factores importantes para los constructores de carreteras en la actualidad.
John Loudon McAdam(1756-1836)
Grabado de Charles Turner. Por cortesía de los administradores del Museo Británico; fotografía, J.R. Freeman & Co. Ltd.
John Loudon McAdam, nacido en Escocia en 1757, y topógrafo general de la ciudad de Bristol (Inglaterra), diseñó carreteras utilizando piedras rotas que se colocaban de forma uniforme y apretada para que cubrieran el suelo y formaran una superficie dura. Las carreteras de cemento, como se llamaban, servían para proporcionar un camino algo estable para los peatones y el tráfico a caballo.
Aunque Telford y McAdam eran contemporáneos, cada uno tenía ideas diferentes sobre cómo construir la mejor carretera. Los diseños de Telford eran más caros que los de McAdam, pero algunos estudiosos dicen que eran superiores en calidad.
Diagrama de la construcción de Macadam.
El macadán consiste básicamente en capas compactadas de pequeñas piedras cementadas en una superficie dura por medio de polvo de piedra y agua (macadán ligado al agua). Sin embargo, las principales superficies de pavimento que se utilizan hoy en día son los revestimientos de asfalto y el hormigón.
El método de construcción de carreteras de macadán utiliza una capa de subsuelo bien drenado y compactado para soportar el peso de la carga de la carretera, mientras que la capa superior actúa como una superficie de desgaste construida sólo para arrojar agua. La construcción moderna de carreteras de macadán se basa en esta práctica y se utiliza en todo el mundo.
La capa superior de una carretera de macadán se compone principalmente de asfalto y piedras, aunque algunos constructores utilizan otros ingredientes para ayudar a evitar el desgaste de la carretera y añadir tracción a la superficie. Hoy en día el asfalto se fabrica de forma sintética, pero el verdadero asfalto en su estado natural se encontró originalmente en un solo lugar del mundo, en un lago de brea en la isla de Trinidad.
Sir Walter Raleigh, en su tercer viaje en 1498, descubrió el todavía famoso lago de brea de asfalto en la isla de Trinidad, el mayor lago de asfalto natural del mundo. «Trinidad fue la primera fuente de asfalto disponible en América; la segunda fuente fue el lago Bermúdez en Venezuela.
La construcción de macadán con asfalto.
Para 1910, el asfalto refinado de petróleo había ganado su supremacía permanente en el mercado sobre los productores de asfalto de roca, natural y de láminas. Las empresas petroleras podían fabricar un asfalto superior al extraído de los depósitos naturales del lago Trinidad y del lago Bermúdez. Esta supremacía llegó a amenazar lasrelaciones diplomáticas entre Estados Unidos y Venezuela.
En el pavimento de macadam bituminoso, la base es de macadam, sobre la que se vierteun material bituminoso que penetra al menos 5cm en la base, formando un aglutinantepermeable. En el pavimento de macadam mezclado con betún, se extiende una mezcla de roca triturada, vidrio molido y otros aditivos, y un aglutinante bituminoso sobre una base de macadam y se extiende hasta formar una masa compacta.
Fechas clave de interés en la construcción de carreteras en Estados Unidos
1625 – Primera carretera americana pavimentada conocida – Calle de la ciudad colonial – Pemaquid, Maine
1795 – Primera carretera americana de ingeniería – Autopista de peaje de Filadelfia a Lancaster
1823 – Primera carretera de macadán construida en América – Estado de Maryland
1877 – Primera pavimentación de asfalto en N. América – Pennsylvania Avenue – Washington, DC
1893 – Primera carretera rural de ladrillo – Ohio
1906 – Primera carretera de macadán bituminoso construida – Rhode Island
Los otros dos tipos de pavimento utilizan una losa de hormigón como base. En el pavimento de láminas de asfalto, una capa intermedia y una capa de rodadura se colocan sobre una base de hormigón. La capa intermedia, cuya función es evitar el deslizamiento de la capa superior, se compone de piedra rota y cemento asfáltico. La capa de rodadura es una mezcla de arena fina, relleno y asfalto.
El tipo más común de pavimento para uso pesado es el hormigón rígido. El primer pavimento de hormigón se colocó en Bellefontaine, Ohio, en 1894. Una carretera moderna tendrá una base de 15 cm de hormigón, sobre la que se colocará 7,5 cm de hormigón reforzado con acero. (2,5 cm) de arena, mortero de cemento o masilla.
1910 – Extendiendo asfalto Macadam sobre base de roca triturada, State Aid Road No.59 – 85, Yakima County. Estado de Washington.
1912 – Rodillo de vapor compactando macadam. Estado de Washington.
1910 – Camión de transporte extendiendo asfalto Macadam, Condado de Walla Walla, Estado de Washington.
1911 – Planta de trituración y maquinaria de arrastre utilizada en la construcción de la carretera permanente, Condado de Yakima. Estado de Washington.
El Cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos, que no había participado en asuntos de pavimentación antes de la Segunda Guerra Mundial, se encargó de la construcción de carreteras y pistas militares. Ante la producción de aviones más grandes y pesados, el Cuerpo de Ingenieros tenía que idear métodos de diseño de espesores de pavimento para pistas que pudieran soportar cargas de ruedas superiores a 5.670 kg (12.500 libras). No sólo cumplieron con la enorme demanda militar de pavimentos pesados, sino que seguirían influyendo en todos los aspectos de la pavimentación con asfalto mucho después de que terminara la guerra.
En 1956, se estableció la Ley Federal de Carreteras, creando un programa de infraestructuras de carreteras sin parangón en el mundo. El presidente Dwight D. Eisenhower declaró que el Sistema Interestatal establecería un plan de reconstrucción de nuestro obsoleto sistema de carreteras y calles. La base del sistema era una red de carreteras de 41.000 millas (65.983 km) que conectaba las principales ciudades de Estados Unidos. Uno de los componentes de este plan era que por cada cinco millas de carretera, una milla sería recta para ser utilizada como pista de aterrizaje de aviones en caso de necesidad.
La tarea de diseño de la red se encomendó a la Oficina de Carreteras Públicas de Estados Unidos y a los Departamentos de Carreteras de los Estados. Aunque muchos departamentos de carreteras estatales solicitaron asfalto para su parte del sistema interestatal, también se utilizó el hormigón a pesar de su mayor coste de construcción.
Además del coste, otra característica que hace que el asfalto sea superior al hormigón es la flexibilidad. El mantenimiento del asfalto es también típicamente menos costoso que el mantenimiento del hormigón.