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Diseño de Sobrecarpetas Asfálticas sobre Pavimentos Rígidos en Estructuras
Aeroportuarias Utilizando Asfaltos Modificados con Grano de Caucho. Caso de
Estudio Aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz, Colombia
Luis G Fuentes1, Gilberto Martinez2, Xavier Muñoz 3,
Luis G Narvaez4, Lina Torregroza5
1 Universidad del Norte, Km 5 Via Puerto Colombia, Colombia, [email protected] 2 Universidad del Norte, Km 5 Via Puerto Colombia, Colombia, [email protected] 3 Grupo Aeroportuario del Caribe, , Aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz, Barranquilla, Colombia,
[email protected] 4 Consorcio Interaeropuertos, Aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz, Barranquilla, Colombia,
[email protected] 5 Consorcio Interaeropuertos, Aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz, Barranquilla, Colombia,
Resumen
Actualmente, las mezclas asfálticas modificadas con grano de caucho reciclado (GCR) son utilizadas, en su
mayoría, en proyectos viales, ya que se ha demostrado que la incorporación del GCR mejora el desempeño del
ligante al modificar sus propiedades reológicas. Sin embargo, a pesar de los claros beneficios encontrados en la
literatura, el uso de estos materiales en pistas de aterrizaje de aeropuertos no es común. Este trabajo describe las
consideraciones de diseño analizadas para la rehabilitación de la Pista del Aeropuerto Internacional Ernesto
Cortissoz, Colombia. Este aeropuerto cuenta con una Pista que tiene una longitud de 3 km y su pavimento está
construido con losas de PCC. La condición existente de la Pista fue evaluada en términos de Pavement Condition
Index - PCI, acompañada con mediciones de deflectometría. La evaluación evidenció altos niveles de deterioro
en gran parte de las losas. Como resultado de la evaluación de alternativas, fueron colocados 14 cm de mezclas
asfáltica (MA), como sigue: 5 cm MA con modificada con GCR y 9 cm de MA modificada con polímeros. Este
artículo describe la metodología empleada de diseño de la sobrecarpeta basado en el programa FAARFIELD. Se
espera que los asfaltos modificados retarden la aparición de reflejo de juntas y grietas. El caso de estudio descrito,
evidencia como de la mano del conocimiento de las propiedades de los materiales, se pueden implementar
alternativas de rehabilitación en aeropuertos que contribuyan a lograr una infraestructura más sostenible
garantizando un mejor desempeño del pavimento.
Palabras Clave: Asfalto modificado con caucho, Aeropuerto, Sobrecarpeta, sostenibilidad, Pista.
1. Introducción
La actual terminal del aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz fue inaugurada en 1981; sin embargo, la Pista
funciona desde 1968. El aeropuerto está localizado en el municipio de Soledad, exactamente 7 km al sur del
centro de Barranquilla, Colombia. El aeropuerto está identificado a nivel internacional a través del código de
aeropuertos SKBQ, definido por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), además, presenta un
código de referencia aeroportuario con número 4 y letra E. El número del código de referencia está asociado con
la longitud de campo de referencia del avión, mientras que la letra se refiere a la envergadura de la aeronave y la
distancia externa del tren de aterrizaje principal de la aeronave (vía). El aeropuerto cuenta con una Pista de 3,000
m de longitud con un ancho de 45 m, la estructura de pavimento fue construida originalmente con losas de
concreto PCC de 7.5 x 6.1 m con un espesor promedio de 29 cm. La Tabla 1 presenta estadísticas generales que
caracterizan la operación de aeropuerto [1].
Tabla 1. Estadísticas generales del 2015 del Aeropuerto Internacional Ernesto Cortissoz [1]
A finales del 2014 el gobierno nacional adjudicó un proyecto para la repavimentación total de la Pista y calles de
rodaje en asfalto (un área de 135,000 metros cuadrados) bajo la figura de Asociación Público Privada (APP).
Originalmente, el contrato establece una sección de pavimento compuesta por: losas existentes, capa de
nivelación de arena asfalto, geomalla y sobrecarpeta de concreto asfaltico. Sin embargo, el contrato define que
el concesionario debe evaluar la condición del pavimento existente con el fin de definir los respectivos espesores
de las capas que se deben agregar. Además, es necesario señalar que la nueva estructura debe soportar el mix de
aeronaves listado en la Tabla 2 [1]. Se observa que la aeronave con más participación en las operaciones es el
AIRBUS 320.
Tabla 2. Frecuencia media de salidas anuales del Mix de Aeronaves [1]
Indicador Cantidad
Movimiento de pasajeros 2,756,389
Pasajeros nacionales 2,540,734
Pasajeros internacionales 215,655
Movimiento de carga (Ton) 32,682
Operaciones aéreas 52,897
Tipo de AeronaveSalidas Anuales
Medias en 20 años
Airbus A320-200 12,338
Airbus A318 3,328
Airbus A319 2,177
Embraer 190 1,788
Airbus A321 340
Fokker 50 111
Boeing 737-700 Passenger 63
Boeing 737 Passenger 55
Airbus A330 212
B-747-400-ER 1
B-787-8 1
Aeronaves clave A 8,321
Aeronaves clave B 8,145
En el presente trabajo se detallan los resultados de la evaluación de la integridad estructural y funcional de la
Pista de aterrizaje y se analizan las consideraciones contempladas en el diseño y selección de la estrategia de
rehabilitación.
2. Valoración del estado de los pavimentos
Con el fin de definir la estructura definitiva de la estrategia de rehabilitación, el concesionario realizó diferentes
pruebas para determinar el estado actual de la estructura del pavimento. Diferentes indicadores, estructurales y
funcionales, fueron utilizados para valorar el estado de la estructura.
2.1 Resistencia al deslizamiento
Inicialmente, las características funcionales de la superficie fueron evaluadas en términos de la resistencia al
rozamiento utilizando un dispositivo Mu Meter. Es importante señalar que a pesar de que la idea definitiva
consistía en colocar una sobrecarpeta sobre la estructura existente, era necesario valorar la condición de la
superficie con el fin de garantizar unas condiciones operacionales óptimas para las aeronaves durante la
repavimentación de la Pista. Las mediciones se realizaron sobre la Pista dividiendo la superficie de rodadura en
cinco (5) líneas de frenado, las cuales se localizaron sobre el Eje, a 4 m y 11 m a lado y lado del eje de la Pista.
Con el fin de realizar una adecuada evaluación de la resistencia al deslizamiento de la Pista se realizaron
mediciones a distintas velocidades, tal y como lo sugiere la OACI, a 65km/h y a 95 km/h, esto con el objetivo de
conocer como varía la resistencia al deslizamiento en función de la velocidad [2]. La Tabla 3 presenta los valores
promedios obtenidos a diferentes velocidades para cada zona evaluada. Por otro lado, la Tabla 4 detalla los
valores mínimos de rozamiento estipulados por la OACI tomando como referencia el Mu Meter para diferentes
niveles de intervención [2]. Comparando los resultados de la Tabla 3 con los niveles de intervención presentados
en la Tabla 4 se evidencia que la Pista no necesita ningún tipo de intervención para mejorar sus propiedades de
rozamiento.
Tabla 3. Resultados de la Evaluación de Rozamiento Utilizando el Mu Meter
Tabla 4. Niveles de rozamiento en superficies de pista nuevas y en uso según la OACI [2]
Eje Eje
4m 11m 4m 11m 4m 11m 4m 11m
Promedio
Rozamiento0.78 0.77 0.73 0.74 0.76 0.76 0.75 0.7 0.71 0.7
Coef de Var (%) 5.93 5.03 10.24 6.86 5.46 5.9 7 7.1 8.9 5.5
Costado Oriental Costado Oriental
Velocidad de Medición 65 km/h Velocidad de Medición 95 km/h
Costado Occidental Costado Occidental
Equipo de
Ensayo
Velocidad del
Ensayo (km/h)
Objetivo de Diseño para
Nuevas Superficies de Pista
Nivel Previsto de
Mantenimiento
Nivel Minimo de
Rozamiento
65 0.72 0.52 0.42
95 0.66 0.38 0.26Mu Meter
2.2 Número de Clasificación de Pavimento (PCN)
El propósito de una pista de aterrizaje es proporcionar una superficie en la que los despegues de aeronaves,
aterrizajes, y otras operaciones puedan llevarse a cabo con seguridad. El sistema ACN/PCN de clasificación de
pavimentos aeroportuarios propuesto por la OACI es principalmente utilizado para reportar la resistencia de la
estructura. La metodología propuesta para el cálculo del PCN está definida en la norma Standardized Method of
Reporting Airport Pavement Strength - PCN AC No: 150/5335-5C [3]. PCN es un número que expresa la
capacidad de carga de un pavimento sin restricción de operaciones. Por otro lado, el ACN es un número que
expresa el efecto relativo de una aeronave con una configuración dada sobre una estructura de pavimento con
unas condiciones específicas de subrasante. La determinación del valor numérico de PCN para un pavimento en
particular puede basarse en uno de dos procedimientos: el método de la “Aeronave” o el método de evaluación
“Técnica”. El método de la “Aeronave” es un procedimiento sencillo en el que se determinan los valores de ACN
para todas las aeronaves autorizadas para utilizar la pista y se reporta el mayor ACN como el PCN de la estructura.
El método de evaluación "Técnica" requiere de un conocimiento más detallado de la estructura del pavimento y
su tránsito, el PCN se determina a partir de la capacidad de carga admisible de la estructura. El proceso para
determinar la capacidad de carga admisible tiene en cuenta factores tales como la frecuencia de las operaciones
y los niveles de esfuerzo permisibles en la estructura. Una vez que se ha establecido el nivel de carga permisible,
la determinación del valor PCN es un proceso simple donde se determina el ACN de la aeronave que representa
la carga permisible y se reporta su valor como el PCN de la estructura. El PCN obtenido de acuerdo con el método
la “Aeronave” fue 60/R/B/W/U, mientras que el PCN obtenido de acuerdo con el método de la evaluación
“Técnica” utilizando el software COMFAA de la Federal Aviation Administration (FAA) fue 56/R/B/W/T [3].
Finalmente se definió un PCN de diseño de 56/R/B/W/T teniendo en cuenta la baja frecuencia de vuelos del
Airbus 330-200 que fue utilizado para el cálculo del PCN de acuerdo con el método de la “Aeronave” (Tabla 2).
2.3 Índice de Condición del Pavimento (PCI)
El PCI constituye una metodología para valorar el estado general de una estructura de pavimentos. La
metodología considera diferentes tipos de deterioros, sus respectivos niveles de severidad y la extensión de los
mismos para asignar una calificación integral a la superficie [4]. El PCI es un índice numérico que varía desde
cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. La
Figura 1 ilustra los valores de PCI evaluados a lo largo de la Pista. La Pista presenta un PCI promedio de 40, lo
que indica que la superficie se encuentra en una condición de regular a pobre. Además, en la Figura 1 se puede
observar que los valores más bajos de PCI se encuentran en las salidas de Pista (Charlie y Bravo), particularmente
en las zonas de frenado anterior a ellas. Este patrón parece indicar que las fisuras causadas por el repetido paso
de las aeronaves han podido ser agravadas por esfuerzos cortantes causados por el arrastre de las ruedas en las
frenadas y giros, algo que también se aprecia en las cabeceras de pista.
Figura 1 Valores de PCI encontrados a lo largo de la Pista
2.4 Índice de Condición Estructural (SCI)
La condición de un pavimento rígido existente antes de la aplicación de una sobrecarpeta asfáltica se expresa en
términos del Índice de Condición Estructural (SCI) [5]. El SCI se calcula a partir de los deterioros estructurales
inducidos solo por cargas de aeronaves considerados en el cálculo del Índice de PCI (Tabla 5).
Tabla 5. Deterioros considerados en el cálculo del SCI
El SCI utilizado en el análisis se calculó bajo la hipótesis de que todos los defectos superficiales serían reparados
antes de la aplicación de la sobrecarpeta asfáltica. Bajo estas condiciones, el SCI calculado fue de 75.4 en
promedio para la Pista.
2.5 Deflectometría
Se adelantó un programa de pruebas deflectométricas utilizando un Heavy Weight Deflectometer (HWD) con el
propósito de determinar las condiciones estructurales del pavimento en áreas críticas de la Pista [6]. Se utilizaron
Tipo de Deterioro Nivel de Severidad
2. Grietas de Esquina Bajo, Medio, Alto
3. Fisuras Longitudinales/Trasversales/Diagonales Bajo, Medio, Alto
12. Losa Fragmentada Bajo, Medio, Alto
13. Fisuras por Contracción Bajo
14. Desprendimiento en Juntas Bajo, Medio, Alto
15. Desprendimiento en Esquinas Bajo, Medio, Alto
tres (3) niveles de carga (87 kN, 120 kN y 150 kN) sobre una placa con radio de 15 cm. Los geófonos fueron
ubicados de acuerdo a la configuración propuesta en la Tabla 6.
Tabla 6. Configuración de sensores utilizada en las pruebas de deflectometria
A partir de los resultados de la deflectometría realizada, con ayuda de la herramienta ELMOD6, se determinaron
los módulos resilientes de las diferentes capas de la estructura del pavimento mediante el retroanálisis de los
resultados de deflexiones (cuenco de deformación) y esfuerzos de contacto aplicados con el equipo HWD. La
rutina de análisis del programa consiste en un proceso iterativo de cálculo donde se proponen módulos de las
diferentes capas hasta obtener una coincidencia entre las deflexiones calculadas y las medidas. Para el
retroanálisis se emplean los espesores determinados en las labores de exploración geotecnia, que dieron un
espesor promedio de losa de 29 cm. Estos espesores fueron confirmados a través de mediciones con georadar.
Los resultados del análisis definen un módulo de elasticidad de 31,900 MPa para la losa, y un módulo de reacción
de la subrasante de 98 MPa/m para la capa de apoyo.
Adicionalmente, se efectuaron pruebas complementarias para evaluar la transferencia de carga en las juntas y
fisuras de losas, información relevante para estudiar el funcionamiento estructural del pavimento. La
transferencia de carga fue evaluada a partir de la relación existente entre las deformaciones medidas en losas
contiguas (o lados de una fisura) al aplicar una carga en uno de los borde de placa. Se efectuaron pruebas de
carga en algunas de las juntas y fisuras escogidas de manera aleatoria. Se observó que en el 83% de los puntos
evaluados (10 de 12), se presentó un nivel adecuado de trasferencia de carga (% de eficiencia mayor a 80%). Sin
embargo, para garantizar la transferencia de carga, se definió que se debían realizar inyecciones de lechada
agua/cemento en áreas potencialmente críticas.
2.6 Rugosidad superficial
Las características de la rugosidad superficial de la Pista fueron evaluadas utilizando un perfilografo de alto
rendimiento. La rugosidad superficial fue determinada en términos del Índice de Rugosidad Internacional (IRI)
[7] y el Boeing Bump Index (BBI) [8]. Es importante señalar que mientras que el IRI es un indicador de rugosidad
enfocado a evaluar la comodidad de los pasajeros o usuarios, el BBI es un indicador adoptado por la FAA para
identificar características en el perfil de la superficie que pueden afectar la operación segura de las aeronaves. Se
encontró que la Pista presenta un IRI promedio de 2.6 m/km, mientras que el BBI presenta consistentemente
valores inferiores a 1 a lo largo de la Pista, sugiriendo que no hay sectores donde la seguridad de las aeronaves
este comprometida.
3. Preparación y Adecuación de la Superficie
Con el fin de garantizar el buen funcionamiento de la estructura del pavimento, antes de la aplicación de la
sobrecarpeta se realizaron trabajos con el fin de adecuar las losas existentes. Los trabajos consistieron en (1)
ruteado y sellado de fisuras y grietas, (2) sellado de juntas, y (3) inyección de lechada.
Para las actividades de sellado se utilizó un material compuesto por asfalto modificado con polímeros, resinas y
aditivos, desarrollado para ser utilizado en climas cálidos. Las fisuras, grietas y juntas fueron limpiadas usando
operaciones de ruteo, barrido y soplado para garantizar superficies libres de impurezas. Además, el material del
Sensor 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Ubicación (cm) 0 20 30 45 60 90 120 150 180
sellado fue calentado antes de la aplicación entre 193°C y 204°C y aplicado utilizado un sistema tipo pistola de
alimentación a presión. La Figura 2 evidencia el proceso constructivo utilizado en el proceso de sellado.
Figura 2 Sellado de fisuras y juntas
Figura 3 Detalle de perforaciones para la inyección de lechada
Por otro lado, en zonas donde potenciales problemas de transferencia de carga fueron identificados, se
adelantaron procesos de inyección de lechada para mejorar el material de apoyo. Se utilizó una lechada con una
relación Agua/Cemento (A/C) igual a 0.50, diseñada para obtener una resistencia de f’c de 30 MPa. La Figura 3
detalla la configuración de perforaciones utilizadas para la inyección de la lechada.
4. Diseño de la Sobrecarpeta
Los pavimentos aeronáuticos de aeropuertos internacionales se rigen por la normativa y recomendaciones de la
Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), cuyos principios básicos se estipulan en el Anexo 14 al
Convenio de Chicago y se desarrollan en el Manual de Diseño de Aeródromos, Parte 3 (doc 9157) [9]. Dicho
Manual indica la práctica seguida en diversos países, y de entre los métodos recomendados, sobresale el
recomendado por la Federal Aviation Administration (FAA). El diseño de la estructura de la sobrecarpeta se
realizó de acuerdo con la norma AC-150/5320-6F Airport Pavement Design and Evaluation de la FAA [5]. La
norma AC-150/5320-6F propone el software FAARFIELD como una herramienta de apoyo para definir la
estructura de pavimento necesaria para responder a diferentes condiciones de carga. Es importante señalar que
FAARFIELD contiene un módulo para definir el espesor de una sobrecarpeta asfáltica apoyada sobre losas de
concreto rígido existentes. Sin embargo, la metodología no contempla como criterio de diseño el reflejo de
fisuras, solo controla las fallas por fatiga y ahuellamiento. Para controlar el reflejo de fisuras la norma AC-
150/5320-6F establece las siguientes recomendaciones generales:
1. Uso de bases asfálticas con agregado grueso.
2. Pulverizado/fracturado de las losas existentes (Rubblizing).
3. Uso de geomallas.
4. Fracturar y compactar las losas existentes en tamaños de bloques de 0.46 a 0.6 metros.
Para el diseño, se definió una sección transversal general con las siguientes características: subrasante con un
módulo de reacción de 98 MPa/m y losas de 29 cm con módulo de rotura de 4.83 MPa. Teniendo en cuenta las
condiciones de tránsito detalladas en la Tabla 2, la Figura 4 muestra los resultados del diseño de la sobrecarpeta
propuestos por FAARFIELD. Se observa que es necesario la aplicación de una sobrecarpeta asfáltica de 14 cm
con un módulo de elasticidad de 1378.95 MPa. Es necesario señalar que el material asfáltico de la sobrecarpeta
debe cumplir con las especificaciones asociadas con el material P-401 definido en la norma AC 150/5370-10G -
Standards for Specifying Construction of Airports [10].
A pesar de que los resultados de la Figura 4 establecen un mínimo de 14 cm de sobrecarpeta para responder a las
solicitaciones del tránsito, por razones prácticas dentro del proceso constructivo fue necesario colocar en
promedio 20 cm de mezcla asfáltica para re-nivelar la Pista con el fin de corregir los perfiles longitudinales y
transversales de acuerdo con las especificaciones del Reglamento Aeroportuario Colombiano (RAC) [11].
Figura 4 Sección trasversal de la estructura existente y la sobrecarpeta propuesta por FAARFIELD
Por otro lado, se consideró prudente desviarse de la propuesta de diseño contemplada en el contrato original
donde se sugería el uso de una capa de nivelación de arena-asfalto para mitigar el reflejo de juntas. El problema
de esta solución es que dicha capa de nivelación de arena-asfalto no puede utilizarse como capa de rodadura
temporal, por lo que, en las menos de 5 horas de cierre nocturno del aeropuerto, este sistema obligaría a extender,
además de dicha capa, la geomalla y la capa intermedia tipo P-401 en una sola jornada, con los riegos, borrado
de pintura, cuña provisional y pintura provisional, lo que hace prácticamente imposible aplicar esta solución en
una sola noche con rendimientos de trabajo aceptables. Por tanto, se decidió sustituir la capa de nivelación por
una capa de mezcla asfáltica modificada con GCR (asfalto-caucho vía húmeda) que cumple los requerimientos
en cuanto a calidad de agregados y módulos de una capa de rodadura de aeropuertos (FAA P-401), y que además
tiene una resistencia suficiente para soportar provisionalmente las solicitaciones del tránsito sin que se presente
ahuellamiento. Es necesario resaltar que, desde un punto de vista de resistencia, la FAA solo define un módulo
de elasticidad de 1378.95 MPa para el material P-401 a una temperatura de 32°C, sin especificar la frecuencia de
carga. Además de las claras ventajas documentadas en la literatura que tiene una mezcla asfalto-caucho sobre
una mezcla de asfalto convencional, como lo son mayor resistencia a la fatiga, al ahuellamiento y mejor
competencia ante el reflejo de fisuras [12-15], la Tabla 7 muestra que el módulo de elasticidad del asfalto-caucho
es superior a los 1378.95 MPa requeridos, incluso para bajas frecuencias de carga asociadas con la condición
crítica de bajas velocidades operativas de las aeronaves. Además, la Tabla 8 presenta las propiedades generales
del diseño de la mezcla asfalto-caucho. Es importante aclarar que la modificación del asfalto-caucho se realizó
vía húmeda. El diseño y la caracterización mecánica de las mezclas asfálticas fueron llevados a cabo en los
laboratorios de Manufacturas de Procesos Industriales- MPI Colombia.
Tabla 7 Módulo de Rigidez de las mezclas
10°C 20°C 40°C 10°C 20°C 40°C
10 7,538 4,410 681 13,841 6,959 1,606
5 6,706 3,757 433 12,676 5,928 1,264
2.5 5,872 3,189 347 11,227 5,024 888
Frequencia de Carga
(Hz)
Temperatura
Asfalto-Caucho Asfalto modificado con polímeros
Módulo de Rigidez (Mpa)
Tabla 8 Propiedades generales del diseño Marshall de las mezclas
La Figura 5 muestra la sección transversal definitiva utilizada en el proceso constructivo, en esta se detallan los
espesores de cada capa. Además, se puede apreciar la presencia de una geomalla que tiene como objetivo
principal absorber los esfuerzos producidos por los movimientos horizontales inducidos por condiciones térmicas
y movimientos diferenciales verticales en fisuras y juntas, inducidos por el tránsito de aeronaves.
Figura 5 Sección transversal de la estructura utilizada
Finalmente, se utilizó un asfalto modificado con polímeros tipo III aditivado al 1.5% con mejorador de adherencia
en la carpeta superior. La Tabla 7 detalla los módulos de rigidez del asfalto modificado obtenido a diferentes
temperaturas y condiciones de carga. La información suministrada en la Tabla 8 evidencia las claras ventajas que
supone el uso de este material en comparación con la mezcla P-401 propuesta por la FAA. Ambos materiales, el
asfalto-caucho y el asfalto modificado con polímeros, presentan comportamientos mecánicos superiores (módulo
de elasticidad) y excelentes respuestas a la fatiga. Es importante señalar que las especificaciones de la FAA
respecto a la mezcla P-401 no detallan características de fatiga de la mezcla.
5. Proceso constructivo
El proceso constructivo implementado en el presente proyecto está condicionado por las condiciones particulares
de funcionamiento del aeropuerto. El contratista cuenta con jornadas de menos de 5 horas para adelantar las
actividades asociadas con el proceso constructivo. Dadas estas condiciones, y considerando las diferentes
actividades asociadas con el proceso constructivo de la estructura del pavimento (colocación de la carpeta de
asfalto-caucho, geomalla, riegos de liga, asfalto modificado con polímeros, borrado de pintura, cuña provisional
y pintura provisional, etc) se dividió el proceso en 3 etapas. La primera etapa involucra la colocación de la capa
de asfalto-caucho GCR-25 (5 cm en promedio); la segunda involucra la colocación de la geomalla y una capa de
asfalto modificado con polímeros MDC-19 (entre 6 a 8 cm); y la tercera involucra la colocación de la capa de
rodadura con asfalto modificado con polímeros MDC-19 (mínimo 5 cm). Es importante aclarar que todas las
etapas tienen asociado la aplicación de actividades de riego de liga, borrado de pintura, cuña provisional y pintura
provisional. La Figura 6 detalla el proceso de aplicación de la geomalla. Se resalta que la capa de asfalto-caucho
Tipo de Mezcla
Contenido
de Asfalto
(%)
Estabilidad
(N)
Gravedad
Especifica
Bulk
VAM (%)Vacios con
Aire (%)VFA (%) Flujo (mm)
Relacion Filler/
Llenante Efectivo
Asfalto-Caucho 6.6 9,617 2.27 18.0 4.0 78.0 3.9 0.6Asfalto modificado
con polímeros 5.8 14,337 2.32 16.5 3.7 77.6 3.2 0.9
no ha evidenciado la presencia de ahuellamiento a pesar de que ha sido expuesta directamente a las cargas de las
aeronaves.
Figura 6 Aplicación de la geomalla sobre la capa de asfalto-caucho
6. Conclusiones
Se realizó una evaluación integral de las propiedades funcionales y estructurales del pavimento existente. La
estructura existente fue aprovechada dentro de la alternativa de rehabilitación como una capa de apoyo. Esta
solución no solo minimiza el impacto en la operación del aeropuerto al reducir los tiempos en el proceso
constructivo, también propone una solución amigable al medio ambiente al reducir la cantidad de material
necesario para la construcción de una estructura que soporte adecuadamente la operación de las aeronaves.
Se observó que la norma AC-150/5320-6F no considera el reflejo de juntas y fisuras como criterio de diseño para
sobrecarpetas apoyadas sobre losas PCC. Para evitar el desarrollo de este tipo de deterioro en la estructura se
adoptaron las siguientes estrategias: (1) aplicación de carpeta asfáltica modificada con grano de caucho con
agregado grueso, (2) aplicación de geomalla, y (3) aplicación de capa modificada con polímeros con buen
comportamiento a la fatiga. Por otro lado, se observó que las especificaciones de la FAA respecto a la mezcla P-
401 no tienen en cuenta los beneficios asociados con el uso de asfaltos modificados ni incorpora curvas de fatiga
de los materiales.
Además, se observó que la carpeta de asfalto-caucho fue capaz de soportar directamente las cargas de las
aeronaves sin presentar evidencia de ahuellamiento, a pesar de solo contar con 5 cm de espesor. Finalmente, es
necesario implementar un sistema de gestión de pavimentos con el fin de monitorear el deterioro de la estructura
propuesta. Una vez finalizado el proceso constructivo de la Pista, se realizará nuevamente una evaluación de la
integridad estructural y funcional de la estructura del pavimento. Esta información servirá como punto de partida
para el sistema de gestión de pavimentos.
7. Referencias
[1] Agencia Nacional de Infraestructura (ANI), (2015). Apéndice Técnico 2. Licitación Pública No. VJ-VE-IP-
LP-012-2013. Contrato de Concesión Bajo el Esquema de APP No 3 de 05 de Marzo de 2015, Bogotá, Colombia.
[2] Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), (2009). Aeródromos: Volumen I Diseño y operaciones
de aeródromos. Anexo 14 al Convenio sobre Aviación Civil Internacional. 999 University Street, Montréal,
Quebec, Canada H3C 5H7.
[3] Federal Aviation Administration (FAA), (2014). AC 150/5335-5C - Standardized Method of Reporting
Airport Pavement Strength – PCN.
[4] American Society for Testing and Materials (ASTM), (2012). ASTM D5340-12 Standard Test Method for
Airport Pavement Condition Index Surveys, ASTM International, West Conshohocken, PA,
2012, https://doi.org/10.1520/D5340-12.
[5] Federal Aviation Administration (FAA), (2016). AC 150/5320-6F - Airport Pavement Design and Evaluation.
[6] Federal Aviation Administration (FAA), (2011). AC 150/5370-11B - Use of Nondestructive Testing in the
Evaluation of Airport Pavements.
[7] American Society for Testing and Materials (ASTM), (2015). ASTM E1926 - 08(2015) Standard Practice for
Computing International Roughness Index of Roads from Longitudinal Profile Measurements, ASTM
International, West Conshohocken, PA, 2012, https://doi.org/10.1520/E1926-08R15.
[8] Federal Aviation Administration (FAA), (2009). AC 150/5380-9 - Guidelines and Procedures for Measuring
Airfield Pavement Roughness.
[9] Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), (1983). Manual de Diseño de Aerodromos. Parte 3 -
Pavimentos. Doc 9157-AN/901. 999 University Street, Montréal, Quebec, Canada H3C 5H7.
[10] Federal Aviation Administration (FAA), (2014). AC 150/5370-10G - Standards for Specifying Construction
of Airports.
[11] Unidad Administrativa Especial de Aeronáutica Civil, (2007). Reglamento Aeronáutico Colombiano RAC
14 - Aeródromos, Aeropuertos y Helipuertos. Oficina de Transporte Aéreo - Grupo de Normas Aeronáuticas.
[12] Pérez, I., Sierra, J and Gallego, J. (2012). Design of Asphalt Rubber Overlays for PCC Pavements in Airport
Runways: The Case of the Airport of Vitoria, Spain. Asphalt Rubber Conference Munich, Germany.
[13] Kaloush, K. E. (2014). Asphalt rubber: Performance tests and pavement design issues. Construction and
Building Materials, 67, 258-264.
[14] Saboundjian, S., Knopke, T., & Raad, L. (2004). Field Aging Effects of Asphalt Rubber Mixes and
Conventional Mixes for Runway Surface Applications. In FAA Worldwide Airport Technology Transfer
Conference, Atlantic City, New Jersey.
[15] Hoyt, D. M., Lytton, R. L., & Roberts, F. L. (1988). Performance Prediction and Cost-Effectiveness of
Asphalt-Rubber Concrete in Airport Pavements. Transportation Research Record, (1207).
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