El macadán es un tipo de construcción de carreteras iniciada por el ingeniero escocés John Loudon McAdam alrededor de 1820, en la que se coloca piedra triturada en capas poco profundas y convexas y se compacta completamente. Puede formarse una capa aglutinante de polvo de piedra (piedra triturada del material original); También puede, después del laminado, cubrirse con cemento o aglutinante bituminoso para mantener juntos el polvo y las piedras. El método simplificó lo que en aquel momento se consideraba lo más moderno.
A veces se considera que Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet fue la primera persona que aportó la ciencia posrromana a la construcción de carreteras . Francés de una familia de ingenieros, trabajó pavimentando carreteras en París de 1757 a 1764. Como ingeniero jefe de construcción de carreteras de Limoges , tuvo la oportunidad de desarrollar un método mejor y más económico de construcción de carreteras. En 1775, Tresaguet se convirtió en ingeniero general y presentó su respuesta para la mejora de las carreteras en Francia, lo que pronto se convirtió en una práctica habitual allí. [1]
Trésaguet había recomendado una calzada compuesta por tres capas de piedras colocadas sobre una subrasante coronada con zanjas laterales para el drenaje. Las dos primeras capas consistieron en agregado angular partido a mano , de tamaño máximo de 3 pulgadas (7,6 cm), hasta una profundidad de aproximadamente 8 pulgadas (20 cm). La tercera capa tenía aproximadamente 2 pulgadas (5 cm) de espesor con un tamaño de agregado máximo de 1 pulgada (2,5 cm). [2] Esta superficie nivelada superior permitió una forma más suave y protegió las piedras más grandes de la estructura de la carretera de ruedas de hierro y cascos de caballos. Para mantener la superficie de rodadura a nivel del campo, esta carretera se colocó en una zanja, lo que creó problemas de drenaje. Estos problemas se abordaron mediante cambios que incluyeron cavar zanjas laterales profundas, hacer que la superficie fuera lo más sólida posible y construir la carretera con una diferencia de elevación (altura) entre los dos bordes, diferencia que se conoce indistintamente como curvatura o cruce de la carretera. pendiente . [2]
Thomas Telford , nacido en Dumfriesshire , Escocia , [3] fue un topógrafo e ingeniero que aplicó las teorías de construcción de carreteras de Tresaguet. En 1801, Telford trabajó para la Comisión de Puentes y Caminos de las Tierras Altas . Se convirtió en director de la Comisión de Carreteras de Holyhead entre 1815 y 1830. Telford amplió las teorías de Tresaguet pero enfatizó la piedra de alta calidad. Reconoció que algunos de los problemas viales de los franceses podrían evitarse utilizando bloques de piedra cúbicos. [4]
Telford utilizó aproximadamente adoquines (cántaros) parcialmente moldeados de aproximadamente 12 × 10 × 6 pulgadas (30 cm × 25 cm × 15 cm), con una cara ligeramente plana en la superficie inferior. Volvió las otras caras más verticalmente que con el método de Tresaguet. El borde más largo se dispuso transversalmente a la dirección del tráfico y las juntas se rompieron según el método de albañilería convencional , pero con las caras más pequeñas del cántaro formando las superficies superior e inferior. [4]
Se acuñó piedra rota en los espacios entre las caras perpendiculares ahusadas para proporcionar a la capa un buen control lateral. Telford mantuvo el nivel de la formación natural y utilizó albañiles para curvar la superficie superior de los bloques. Colocó una capa de piedra de 15 cm (6 pulgadas) de no más de 6 cm (2,4 pulgadas) encima de la base de roca. Para terminar el firme del camino cubrió las piedras con una mezcla de grava y piedra partida. Esta estructura llegó a conocerse como "lanzamiento de Telford". La carretera de Telford dependía de una estructura resistente para evitar que el agua se acumulara y corroyera la resistencia del pavimento. Telford elevó la estructura del pavimento por encima del nivel del suelo siempre que fue posible. [ cita necesaria ]
Cuando no se pudo levantar la estructura, Telford drenó el área que rodea el borde de la carretera. Los constructores de carreteras anteriores en Gran Bretaña ignoraron los problemas de drenaje y el redescubrimiento de los principios de drenaje por parte de Telford fue una contribución importante a la construcción de carreteras. [5] Cabe destacar que, casi al mismo tiempo, John Metcalf defendió firmemente que el drenaje era, de hecho, un factor importante en la construcción de carreteras y sorprendió a sus colegas al construir carreteras secas incluso a través de zonas pantanosas. Lo logró incorporando una capa de maleza y brezo. [ cita necesaria ]
John Loudon McAdam nació en Ayr , Escocia, en 1756. En 1787, se convirtió en administrador de Ayrshire Turnpike en las Tierras Bajas de Escocia y durante los siguientes siete años su afición se convirtió en una obsesión. Se mudó a Bristol , Inglaterra, en 1802 y se convirtió en Comisionado de Pavimentación en 1806. [6] El 15 de enero de 1816, fue elegido inspector general de carreteras para el Bristol Turnpike Trust y fue responsable de 149 millas de carreteras. [6] Luego puso en práctica sus ideas sobre la construcción de carreteras; el primer tramo de carretera "macadamizado" fue Marsh Road en Ashton Gate, Bristol. [6] También comenzó a propagar activamente sus ideas en dos folletos llamados Comentarios (u Observaciones) sobre el actual sistema de construcción de carreteras (que se publicaron en nueve ediciones entre 1816 y 1827) y Un ensayo práctico sobre la reparación y preservación científica de las vías públicas. , publicado en 1819. [7]
El método de McAdam era más simple pero más eficaz para proteger las carreteras: descubrió que los cimientos masivos de roca sobre roca eran innecesarios y afirmó que el suelo nativo por sí solo sustentaría la carretera y el tráfico sobre ella, siempre y cuando estuviera cubierta por una costra que protegiera las carreteras. el suelo debajo del agua y el desgaste. [8]
A diferencia de Telford y otros constructores de carreteras de la época, McAdam colocó sus carreteras casi niveladas. Su camino de 9,1 m (30 pies) de ancho requirió una elevación de sólo 7,6 cm (3 pulgadas) desde los bordes hasta el centro. La curvatura y la elevación de la carretera por encima del nivel freático permitieron que el agua de lluvia se escurriera hacia zanjas a ambos lados. [9]
El tamaño de las piedras era fundamental para la teoría de la construcción de carreteras de McAdam. El espesor inferior de la carretera de 20 cm (8 pulgadas) estaba restringido a piedras de no más de 7,5 cm (3 pulgadas). La capa superior de piedras de 5 cm (2 pulgadas) de espesor se limitaba a piedras de 2 centímetros ( 3 ⁄ 4 pulgadas) de diámetro; estos eran controlados por supervisores que llevaban básculas. Un trabajador podría comprobar él mismo el tamaño de la piedra viendo si cabe en su boca. La importancia del tamaño de la piedra de 2 cm era que las piedras debían ser mucho más pequeñas que el ancho de cuatro pulgadas (10 cm) de las ruedas de hierro del carruaje que viajaban por la carretera. [5]
McAdam creía que el "método adecuado" para romper piedras por su utilidad y rapidez se lograba con personas sentadas y usando pequeños martillos, rompiendo las piedras de modo que ninguna de ellas pesara más de seis onzas (170 g). También escribió que la calidad del camino dependería del cuidado con el que se extendieran las piedras sobre la superficie en un espacio considerable, una pala a la vez. [10]
McAdam ordenó que no se incorporara a la carretera ninguna sustancia que absorbiera agua y afectara la carretera por las heladas. Tampoco se podía poner nada sobre la piedra limpia para tapar el camino. La acción del tráfico rodado haría que la piedra rota se combinara con sus propios ángulos, fusionándose en una superficie sólida y nivelada que resistiría la intemperie o el tráfico. [11]
A través de su experiencia en la construcción de carreteras, McAdam había aprendido que una capa de piedras angulares rotas actuaría como una masa sólida y no requeriría la gran capa de piedra utilizada anteriormente para construir carreteras. Mantener las piedras de la superficie más pequeñas que el ancho de la rueda creó una buena superficie para correr para el tráfico. Las pequeñas piedras de la superficie también proporcionaban poca tensión en la carretera, siempre que se pudiera mantener razonablemente seca. [12]
La primera carretera de macadán construida en los Estados Unidos se construyó entre Hagerstown y Boonsboro, Maryland , y en ese momento recibió el nombre de Boonsborough Turnpike Road. Esta fue la última sección de la carretera no mejorada entre Baltimore en la Bahía de Chesapeake y Wheeling en el río Ohio . Las diligencias que viajaban por la carretera de Hagerstown a Boonsboro en invierno tardaban de 5 a 7 horas en cubrir el tramo de 16 km (10 millas). [13] [14]
Este camino se completó en 1823, utilizando las técnicas viales de McAdam, excepto que el camino terminado se compactó con un rodillo de hierro fundido en lugar de depender del tráfico rodado para la compactación. [15] La segunda carretera estadounidense construida utilizando los principios de McAdam fue la Cumberland Road , que tenía 73 millas (117 km) de largo y se completó en 1830 después de cinco años de trabajo. [13] [14]
El renombre de McAdam es su construcción eficaz y económica, que supuso una gran mejora con respecto a los métodos utilizados por su generación. Hizo hincapié en que se podían construir carreteras para cualquier tipo de tráfico y ayudó a aliviar el resentimiento que sentían los viajeros por el aumento del tráfico en las carreteras. Su legado reside en su defensa del mantenimiento y la gestión eficaces de las carreteras. Abogó por una autoridad vial central con funcionarios profesionales capacitados a quienes se les pudiera pagar un salario que los mantuviera alejados de la corrupción. Estos profesionales podrían dedicar todo su tiempo a estas funciones y ser responsables de sus acciones. [dieciséis]
Otros ingenieros aplicaron la tecnología de construcción de carreteras de McAdam a las carreteras. Uno de estos ingenieros fue Richard Edgeworth , quien rellenó los espacios entre las piedras de la superficie con una mezcla de polvo de piedra y agua, proporcionando una superficie más lisa para el mayor tráfico que utilizaba las carreteras. [17] Este método básico de construcción a veces se conoce como macadán ligado al agua. Aunque este método requirió una gran cantidad de trabajo manual, dio como resultado un pavimento resistente y con fácil drenaje. Las carreteras construidas de esta manera fueron descritas como "macadamizadas". [17]
Con la llegada de los vehículos de motor , el polvo se convirtió en un grave problema en las carreteras de macadán. El área de baja presión de aire creada bajo los vehículos que se movían rápidamente absorbió el polvo de la superficie de la carretera, creando nubes de polvo y un desmoronamiento gradual del material de la carretera. [18] Este problema se abordó rociando alquitrán en la superficie para crear macadán unido al alquitrán. En 1902, al médico suizo Ernest Guglielminetti se le ocurrió la idea de utilizar alquitrán de las fábricas de gas de Mónaco para aglutinar el polvo. [19] Posteriormente se introdujo una mezcla de alquitrán de hulla y escoria de ferretería , patentada por Edgar Purnell Hooley como asfalto .
En la década de 1920 se introdujo una superficie de carretera más duradera (el moderno pavimento de asfalto mixto ), a veces denominado en los EE. UU. asfalto. En lugar de colocar los agregados de piedra y arena en la carretera y luego rociar la superficie superior con material aglutinante, en el método de pavimentación con asfalto los agregados se mezclan completamente con el material aglutinante y la mezcla se coloca toda junta. [20] Si bien las carreteras de macadán han sido repavimentadas en la mayoría de los países desarrollados , algunas se conservan a lo largo de tramos de carreteras como la Carretera Nacional de los Estados Unidos. [21]
Debido al uso histórico del macadán como superficie de carreteras, las carreteras en algunas partes de los Estados Unidos (como partes de Pensilvania ) se denominan macadán, aunque puedan estar hechas de asfalto u hormigón . De manera similar, el término "asfalto" a veces se aplica coloquialmente a carreteras asfaltadas o pistas de aterrizaje de aviones . [22]
