En esta entrada se puede encontrar un breve repaso histórico de las correlaciones sobre los diferentes equipos de medida de la deflexión considerados en la normativa española de rehabilitación de pavimentos, desde la O.C. 239/73 hasta la última Nota Técnica de abril de 2009. Así mismo, se ponen de manifiesto lo que parecen algunas incoherencias en las últimas correlaciones adoptadas.

En España, hasta hace poco (como se indica más adelante), de acuerdo a lo indicado en la Norma 6.3-IC "Rehabilitación de firmes", aprobada por la orden FOM/3459/03, de 28 de noviembre, a los efectos de definir la necesidad de rehabilitación estructural de un firme con pavimento bituminoso y sus características, así como para calcular los espesores de reposición y recrecimiento, se consideraba como deflexión patrón normalizada la que se obtiene con la viga Benkelman, según el método de recuperación elástica de la superficie del firme (norma NLT-356).

No obstante, la propia norma señala que cuando se empleen equipos distintos para medir la deflexión, la obtenida se relacionará con la normalizada de acuerdo con lo que se indica en el apartado 2.4 de la “Guía para el estudio de las deflexiones en firmes con pavimento bituminoso”, incluida como anejo 3 de dicha norma. Si uno acude a dicho apartado, se indica de manera somera y general que "para equipos de medida diferentes a la viga Benkelman, las deflexiones se corregirán con el fin de que sean equivalentes a la deflexión patrón; los factores de corrección se determinarán a partir de estudios comparativos debidamente justificados. Para los equipos de auscultación más habituales en España las correlaciones se podrán simplificar teniendo en cuenta los factores de corrección que en cada momento haya establecido la Dirección General de Carreteras". Estos párrafos aluden a algo evidente para cualquier profesional del sector: nadie en España emplea hoy día la viga Benkelman como equipo para la auscultación de la capacidad estructural de un pavimento, por motivos obvios, salvo para cuestiones de investigación.

Haciendo un poco de historia, en la O.C. 9/02 sobre rehabilitación de firmes, que constituye la base sobre la cual se elabora la actual norma 6.3-IC, en el correspondiente anejo, se incluye una información algo más concisa, y se indica que "si se emplean equipos de medida diferentes a la viga Benkelman, las deflexiones se determinarán por correlación con la deflexión patrón, mediante estudios debidamente justificados. Para los equipos de auscultación más habituales en España dichas correlaciones se pueden simplificar de la siguiente forma:

- En auscultaciones efectuadas con deflectógrafos tipo Lacroix de chasis largo podrá considerarse que las deflexiones con viga Benkelman equivalen a las obtenidas con dicho equipo, es decir: VB = D, siendo VB la deflexión medida con la viga Benkelman y D la del mencionado deflectógrafo.

- Para medidas realizadas con los equipos denominados curviámetros, se utilizará la siguiente correlación: VB = 1,4·C, siendo VB la deflexión medida con la viga Benkelman y C la del curviámetro.

- Para deflectógrafos tipo Lacroix de chasis corto, se utilizará la correlación: VB = 1,15·DL + 15; siendo VB la deflexión medida con la viga Benkelman y DL la deflexión obtenida con el referido deflectógrafo.

- Para deflectómetros de impacto, se utilizará la correlación: VB = 1,48·DI5 + 3,3, siendo VB la deflexión obtenida con la viga Benkelman y DI5 la de un deflectómetro de impacto que aplique para la medida 5 t de carga total".

Estas indicaciones son prácticamente idénticas a lo establecido anteriormente por la O.C. 323/97 T sobre recomendaciones para el proyecto de las actuaciones de rehabilitación estructural de firmes con pavimento bituminoso, con la incorporación respecto a esta de las ecuaciones de correlación para los equipos deflectómetro de impacto.

A su vez, las correlaciones para tener en cuenta otros equipos de auscultación diferentes a la viga Benkelman ya se habían considerado desde la entrada en vigor de la orden de 26 de marzo de 1980 por la que se aprueba la instrucción 6.3-IC "Refuerzo de firmes", aunque en este caso, sólo se especificaba una correlación explícitamente para el equipo deflectógrafo Lacroix de chasis corto. Dicha correlación, siendo diferente a la propuesta posteriormente, se aplicaba, además, a la deflexión característica de cada tramo y no a los valores puntuales de la deflexión medida.

Remontándonos aún más, en la O.C. 239/73 NT y P de julio de 1973 sobre recomendaciones para el refuerzo de firmes flexibles, ya entonces se indicaba que "la medición de la deflexión elástica (d) se efectuará mediante la viga Benkelman o el Deflectómetro óptico", pero especificándose que "queda fuera de las presentes Recomendaciones el refuerzo de firmes basado en la medida de deflexiones obtenida mediante el deflectógrafo automático, cuyo tratamiento será objeto de una Norma complementaria". Implícitamente, lo que está indicando dicha aclaración es que ante la ausencia de estudios comparativos en el momento, y dado que ya entonces era evidente que los diferentes equipos de medida ofrecían resultados diferentes, los cuadros en que se indicaban los espesores de refuerzo en función de la deflexión no podían ser aplicables en caso de que el equipo fuese distinto a aquel para el cual se habían elaborado.

A lo largo de este recorrido histórico, lo primero que puede llamar la atención al técnico más suspicaz es que en España el deflectómetro de impacto se incluye como equipo alternativo a la viga Benkelman en el año 2003, cuando los primeros fueron construidos "en serie" a finales de los años 60 del siglo pasado, adquiriendo rápidamente una gran difusión entre los profesionales del sector debido a la cantidad de información que suministraban, capaz de proporcionar una indicación precisa del estado estructural del firme. Pero este tema lo trataré con mayor extensión en una entrada propia más adelante.



Efectivamente, ya desde antes de la O.C. 239/73 NT y P se tenía conocimiento de la naturaleza viscoelástica de las mezclas asfálticas que, en función de la temperatura de las mismas y de la velocidad de aplicación de la carga, muestran de forma predominante una u otra componente. Esta naturaleza compleja se representa habitualmente a través de la variación del módulo de rigidez de la mezcla en función de dichas variables. Para temperaturas bajas y tiempos de aplicación de la carga pequeños (esto es, velocidad de aplicación de la carga alta), el comportamiento de las mezclas asfálticas es fundamentalmente elástico y su módulo de rigidez es mayor; por el contrario, a temperaturas y tiempos de aplicación de carga altos (velocidad de aplicación reducida), su comportamiento es viscoso y su módulo de rigidez, consecuentemente, menor. En definitiva, y de forma simplificada, puede decirse que a igualdad del resto de variables, la deflexión obtenida en un mismo punto de un pavimento bituminoso será mayor cuanto mayor sea el tiempo de aplicación de la carga sobre él.

Sin entrar en detalles respecto a las características de los cuatro equipos que considera la norma 6.3-IC actualmente, el que mayor tiempo de aplicación de la carga presenta es la viga Benkelman, por ser un ensayo de naturaleza estática; para el resto de equipos, este tiempo de aplicación de la carga está relacionado con la velocidad del vehículo que desarrolla el ensayo, o la velocidad del vehículo que simula en el caso del deflectómetro de impacto, y del espesor total de mezcla asfáltica. Los equipos, ordenados de forma creciente según el tiempo de aplicación de carga, son: deflectómetro de impacto, curviámetro, deflectógrafo Lacroix y viga Benkelman.

Este razonamiento teórico no concuerda exactamente con los resultados obtenidos si se consideran las ecuaciones de correlación establecidas en la derogada O.C. 9/02 sobre rehabilitación de firmes (y tal vez sea ese el motivo, que yo desconozco, por el que han desaparecido en la vigente redacción de la norma de rehabilitación); no obstante, lo que indican los numerosos estudios de correlación llevados a cabo a tal efecto a nivel internacional es que diferentes equipos de medida ofrecen valores diferentes de deflexión, como es razonable desde un punto de vista teórico. Las correlaciones obtenidas y que pueden encontrarse en la bibliografía deben ser manejadas con cautela, ya que a menudo han sido desarrolladas bajo unas condiciones específicas que pueden no cumplirse en todos los casos, y por tanto, deberían ser elaboradas ad hoc para la tipología o red de pavimentos específica que se esté auscultando.

Ahora volvamos en el tiempo hacia delante, concretamente hasta el año 2009. En abril de este año, y tras una serie de intensos trabajos de correlación de equipos de medida de la deflexión, la Dirección General de Carreteras emite una nota técnica refundida sobre los factores de corrección de los equipos de auscultación de la deflexión en explanadas, firmes y pavimentos en la red de carreteras del Estado (...). Esta nota surge como aclaración y unificación de una serie de notas previas en que se recogían los resultados de los ensayos correspondientes a los diferentes equipos.

En esta nota refundida, al igual que en las que unifica, como no puede ser de otra forma, se señala la imposibilidad de que la viga Benkelman sea el método de medida y referencia de una red moderna de carreteras (pese a que únicamente argumenta esta afirmación en la afección a la seguridad vial que implica su uso, y no a la lentitud y falta de representatividad del propio ensayo) y se plantea la conveniencia de que los dos equipos más empleados actualmente para la medida de la deflexión (curviámetro y deflectómetro de impacto) sean considerados como equipos de referencia, en tanto en cuanto sean anuladas las referencias a la viga Benkelman en las normas 6.1-IC y 6.3-IC.

Lo que, a la vista de lo indicado a lo largo de esta entrada, resulta cuando menos chocante, es el resultado de los ensayos de correlación llevados a cabo, expresado a través de los correspondientes factores de corrección o equivalencia a los que se refiere el en el apartado 2.4 de la actual norma 6.3-IC, dado que la nota técnica indica que "la deflexión obtenida tanto con equipos del tipo curviámetro (...) como con equipos del tipo deflectómetro de impacto (...) no requerirá ningún factor de corrección para ser equivalente, a efectos prácticos, a las que se refieren como deflexión patrón las normas 6.1-IC y 6.3-IC" que, como se ha indicado, es obtenida bajo determinadas condiciones con la viga Benkelman. Dicho de otra forma, como también se indica en la nota, los factores de corrección y/o correlación entre los distintos tipos de equipo son, en todos los casos, igual a 1,00. No sólo eso, sino que en dicha nota puede observarse que los factores de corrección entre las distintas unidades para cada tipo de equipo considerados son, en todos los casos, igual a la unidad.

Como técnico interesado en estos temas, uno se plantea las siguientes cuestiones:

¿En las secciones ensayadas las mezclas bituminosas no presentaban un comportamiento viscoelástico?

¿No es necesaria la modificación de los cuadros incluidos en la norma 6.3-IC para el dimensionamiento de la rehabilitación, elaborados para deflexiones patrón según la viga Benkelman, y para los que tradicionalmente hasta 2009 había que corregir las deflexiones obtenidas con otros equipos? Hay que tener en cuenta que el hecho de modificar la correlación entre el curviámetro, equipo que se viene utilizando para la auscultación sistemática del estado estructural de los pavimentos de las carreteras del Estado, pasando de 1,40 a 1,00 supone que, de un día para otro, dicho estado "mejora" considerablemente.

¿No es demasiada casualidad que en unos ensayos en que intervienen del orden de 20 equipos, de diferentes características, fabricantes y propietarios, sus sus factores de corrección sean en todos los casos 1,00?

NOTA: toda la normativa que he mencionado se puede encontrar recopilada en la página web de carreteros, para su consulta.

17 comentarios:

  1. Escribes

    “Ahora volvamos en el tiempo hacia delante”

    Me intriga y me desconcierta esta frase que creo que es imposible

    Ahora (nos sitúa en este momento, presente)

    Volvamos en el tiempo (de acuerdo correcto)

    Hacia adelante (futuro) .

    Que yo sepa nadie ha logrado volver hacia delante (ni tampoco ningún muerto ha resucitado)
    ¿Se trata de un oxímoron genial? Creo que no
    ¿De un despiste ligado al discurso anterior?, posiblemente

    Sé que no tiene relevancia para el objeto del trabajo pero casi al mismo tiempo leo en la columna de Javier Marías en el dominical del País citando a otro novelista por lo que escribe entrecomillas.
    Si yo escribiera “entrecomillas” entrecomillas ¿sería un oxímoron o una estupidez?

    “no tienen ningún papel, es ridículo pensar que sí, que pueden influir en nada.
    Ole tus vivos
    “que pueden influir en nada”
    La nada es la nada y la influencia en la nada ¿Qué es?
    No sería mejor, más correcto y comprensible haber escrito “es ridículo pensar que pueden influir en algo”. Se hubiera ahorrado: el que sí, la coma y hubiera bastado sustituir nada (4 letras) por algo (otras 4)

    Lo dejo porque el atlético va ganando 1-3 y va a empezar la segunda mitad tampoco creo que fuera correcto decir que va a empezar la tercera mitad

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    1. Buenos días, ¿Ramón? (la pregunta es retórica):

      Cuando uno viaja en el tiempo hacia atrás (creo que si se dan las circunstancias, se puede viajar también hacia delante), cuando retorna hacia su punto de origen, vuelve. En cualquier caso, haré un símil carretero para tratar de justificarme:

      Si viajo desde Santo Tomé del Puerto (aproximadamente en el PK 103 de la A-1) hasta Madrid a ver al Atleti, lógicamente en sentido decreciente, y posteriormente, tras una gran victoria, como últimamente me tiene habituado el Glorioso, regreso hasta la localidad de origen ¿no estoy volviendo hacia adelante? (al menos, en lo que se refiere al sentido creciente de la A-1).

      Si es que lo de retroceder y los sentidos decrecientes siempre han dado lugar a muchas confusiones, sobre todo en esto de la auscultación ;-)

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  2. Interesante aportación este blog. El mundo de la auscultación es, efectivamente, un mundo, y el que alguien dedique su energía y tiempo a aclarar conceptos, y a hacer(se) preguntas no sólo es de agradecer, sino necesario.
    Quisiera, abusando de su buena voluntad, que dedicase un poco más de tiempo a explicar las distintas formas de medir, ya que el deflectómetro de impacto funciona de un modo distinto del curviámetro y, aunque aparentemente pudiera parecer que miden lo mismo (de hecho parece ser que se "utiliza indistintamente"), entiendo que pueden representar conceptos cuando menos diferentes. Muchas gracias

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    1. Muchas gracias por el comentario.

      La cuestión de las diferencias entre el principio de medida de los diferentes equipos, como he señalado en el texto, la trataré en una entrada posterior sobre la que ya estoy trabajando.

      Como adelanto, diré que, pese a que aparentemente miden lo mismo, es decir, la deflexión, es el deflectómetro de impacto el equipo que más información puede ofrecer sobre en estado del pavimento (y además, es hoy por hoy el único capaz de proporcionarla): en primer lugar, porque simula el paso de un vehículo a velocidades de entre 50 y 90 km/h (según los equipos considerados y los autores que se consulten), y sobre todo, porque es capaz de registrar no sólo la deflexión bajo el punto de aplicación de la carga, sino a ciertas distancias de la misma, lo que, empleando las técnicas adecuadas, indica el estado de las distintas capas del pavimento, incluso de la explanada. Sorprendentemente, en la normativa española se desdeña dicha información, y se emplea exclusivamente la deflexión bajo carga, indicador que por otro lado, es insuficiente por sí mismo para caracterizar el estado estructural del pavimento (especialmente para los pavimentos semirrígidos).

      Un cordial saludo.

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    2. Tu y yo (por lo menos) sabemos que la normativa española de carreteras y mas de firmes y mas de deflexiones responde perfectamentea la Marca España. Hay dos cosas que no se una como identificarme para comentar como "yo mismo" me salia anonimo y tampoco se si se puede adjuntar por aqui un excle porlo que te lo envio por mail aunque sirve para poco (o para nada) en el cuento lo que recuerdo del ensayo VB y poco mas ya lo veras.ya se poner mi nombre

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    3. Buenas noches, Ramón.

      Para poner tu nombre, bien lo puedes hacer directamente como has hecho ahora, o si estás conectado a tu cuenta de gmail te saldrá directamente para responder identificado con ese perfil.

      Respecto a la otra cuestión, puedes enviarme lo que quieras al correo, porque por aquí no se pueden adjuntar ficheros (o puedes subirlo a la nube y compartir en enlace en un comentario).

      Esta semana publicaré una entrada que creo que será de tu interés.

      ¡Un abrazo!

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  3. Enhorabuena Ricardo

    El esfuerzo de escribir supone "Limpia, Fija y da Explendor", (DRAE dixit) y realmente al escribir pulimos ideas y las dejamos (en la nube) para que otros puedan usarlas o criticarlas.

    Prometo seguir el blog por el interes de aprender, seguir tus ideas y en algun comentario volcar las mias.

    Un abrazo

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    1. Muchas gracias, Pedro, tanto por tu visita como por tus palabras de ánimo y tu interés por el blog. Espero verte a menudo por aquí... y sobre todo, ¡leerte!

      Un abrazo.

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  4. Estoy escribiendo a mi modo de necio superior un textito, casi texticulo, que se llama CORRUPCIÓN Y DEFLEXIÓN donde se habla y justifica (mejor o peor) la relacion entre un corrupto mayor MRB y un corrupto menor JLE.Tal para cual uno miente y engaña en el parlamento y otro miente y engaña en el ministerio. Cada uno juega su rol. Uno engaña sin pudor al pueblo español otro engaña y se burla de un puñado de ICCP que son (somos) mucho mas lerdos que el.

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  5. Se habla del IRI por aqui con poca competencia.
    Hay que empezar a hablar de aceleraciones tambien.

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    1. Como seguro que ya sabes, Ramón, yo creo que eres junto a Manolo una de las personas que más sabe acerca del perfil longitudinal de la carretera y de todas las perrerías que se le pueden hacer, ya sea calcular el IRI (el título de una de las entradas que tengo en mente es "El IRI no se mide, se calcula") o las aceleraciones.

      Te invito a que, como autor invitado en PaveIng redactes un texto hablando del tema para que podamos subirlo más adelante al blog.

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  6. Te estaba escribiendo un comentario a tu propuesta sobre el IRI y me ha desaparecido por escribirlo directamente así que ahora escribo en Word y así por lo menos lo podre guardar.
    Te agradecía tu invitación a participar en PaveIng : te comentaba además que ei IRI precisaría de una cierta revisión y de saber interpretar los valores del Modelo (Golden Car coche años 80) y la interpretación de los valores físicos de las k y las c. Me pregunto hasta que punto los coches modernos son más eficientes o no. También sobre la posibilidad de avanzar en la velocidad pasar de 80 a 100/120 y su incidencia en el IRI
    Decía asimismo sobre la utilidad del IRI (valorar el perfil dela carretera) pero que no sirve para cuantificar los efectos sobre los usuarios en términos de cansancio y fatiga y aún menos cuantificar como afecta al desgaste de los vehículos y a las mercancías sobre todo las perecederas frutas leches etc. . Se de buena fuente que los talleres de coches han aumentado (a pesar de la crisis) los ingresos por reparaciones, probablemente debido a dos factores envejecimiento del parque y aumento del gasto en reparación debido al (mal) estado de la red de carreteras. Y te recordaba que la norma europea limita la aceleración que debe percibir un conductor profesional a 5g en 8 horas. También decía algo sobre el interés de asociar significadamente el IRI a los olvidados (o pocos conocidos por me) VOC. Yo indique en una charla que estimaba que costaba 1 peseta/km más circular por una carretera de IRI 3 que por una de IRI2. Y eso eran algunos de los “corujos (inquietudes)” de interés al menos para mí.


    También te escribí un comentario laudatorio sobre la segunda entrega sobre los FWD cuyo origen y primeros desarrollos no conocía. Reflexionaba sobre la posibilidad difícil pero conveniente de comparar entre distintos fwd por lo menos entre Dynatest (Geocosa) y Kuab (Exaepo) si es que KUAB existe todavía. Y no me acuerdo que más decía.

    Me gusta el titulo pero debias añadir EL IRI NI SE PASA NI SE MIDE, SE CALCULA

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    1. Gracias de nuevo por el comentario, Ramón.

      Al menos, tu comentario en la segunda entrada sigue estando, y de hecho te he respondido. Echa un vistazo, que te respondo a la cuestión de la comparativa entre deflectómetros.

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  7. Totalmente de acuerdo, debido a la naturaleza viscoelástica de las mezclas asfálticas, su comportamiento varía en función de la temperatura y de la velocidad de aplicación de la carga.

    Bajo este contexto, al medir deflexiones con dos equipos diferentes (curvímetro y deflectómetro de impacto) bajo escenarios propios de cada equipo (carga y velocidades de aplicación) esperar como resultado deflexiones idénticas, es irracional. El enunciado de la nota técnica “no requerirá ningún factor de corrección para ser equivalente” genera grandes interrogantes.

    Por otro lado, el FWD en el mismo instante del impacto de carga mide lo que sucede en punto de carga y en los alrededores (normalmente 7 puntos situados a distancias que van de los 30 cm a los 180 cm del punto de impacto). Estas deflexiones asociadas permiten estudiar el firme en su concepto de estructura multicapa, técnica conocida con el nombre de Cálculo Inverso (Backcalculation) permitiendo la determinación de los módulos elásticos, conocidas las deflexiones con FWD y los espesores de las capas. Cosa que es imposible con el cuenco de deflexiones generado por el curvímetro. El curviámetro realiza mediciones a una velocidad del orden de 18 km/h.

    En el mercado una gran variedad de programas que utilizan la información generada por el FWD (ELMOD, MODCOMP, WESDEF, ISSEM4, ELSYM5, DAMA, EVERSTRESS). Y con el curviametro???

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    1. Buenos días, Martín:

      Efectivamente, coincido en que los datos que ofrece el deflectómetro son de un valor no comparable a los que proporciona cualquier otro equipo, dado que, independientemente de las diferencias en el principio de medida, son los únicos que permiten emitir un diagnóstico diferenciado sobre el estado de las distintas capas del pavimento.

      Un saludo.

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  8. Sr. Torrico, si está interesado en el cálculo inverso con curviámetro puede consultar al Belgian Road Research Centre. Han desarrollado un programa al respecto.

    Saludos

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  9. El programa al que se refiere el reciente comentario anónimo es el DimMET y se puede encontrar en la siguiente dirección:

    Programa DimMET

    Y en los siguientes enlaces, una presentación y un paper al respecto:

    Presentación Van Geem

    Paper Van Geem

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