Macadán

Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet es considerado a veces la primera persona en aplicar la ciencia posromana a la construcción de carreteras . Francés de familia de ingenieros, trabajó pavimentando carreteras en París entre 1757 y 1764. Como ingeniero jefe de la construcción de carreteras de Limoges , tuvo la oportunidad de desarrollar un método de construcción vial mejor y más económico. En 1775, Tresaguet fue nombrado ingeniero general y presentó su solución para la mejora de las carreteras en Francia, que pronto se convirtió en práctica habitual en el país. ^{[ 1 ]}

Trésaguet recomendó una calzada compuesta por tres capas de piedras colocadas sobre una subrasante convexa con cunetas laterales para el drenaje. Las dos primeras capas consistían en agregados angulares triturados a mano , de un tamaño máximo de 7,6 cm (3 pulgadas) , hasta una profundidad de unos 20 cm (8 pulgadas ) . La tercera capa tenía un espesor de unos 5 cm (2 pulgadas) con un tamaño máximo de agregado de 2,5 cm (1 pulgada) . ^{[ 2 ]} Esta superficie superior permitía una forma más lisa y protegía las piedras más grandes de la estructura de la calzada de las ruedas de hierro y las pezuñas de los caballos. Para mantener la superficie de rodadura al mismo nivel que el terreno, esta calzada se construyó en una zanja, lo que generó problemas de drenaje. Estos problemas se solucionaron mediante cambios que incluyeron la excavación de cunetas laterales profundas, la solidez de la superficie y la construcción de la calzada con una diferencia de elevación (altura) entre los dos bordes, diferencia que se denomina indistintamente peralte o pendiente transversal de la calzada . ^{[ 2 ]}    

Thomas Telford , nacido en Dumfriesshire , Escocia , ^{[ 3 ]} fue un agrimensor e ingeniero que aplicó las teorías de construcción de carreteras de Tresaguet. En 1801, Telford trabajó para la Comisión de Carreteras y Puentes de las Tierras Altas . Fue director de la Comisión de Carreteras de Holyhead entre 1815 y 1830. Telford amplió las teorías de Tresaguet, pero hizo hincapié en la calidad de la piedra. Reconoció que algunos de los problemas viales de los franceses podían evitarse utilizando bloques de piedra cúbicos. ^{[ 4 ]}

Telford empleó adoquines parcialmente moldeados (canastas) de aproximadamente 30 cm × 25 cm × 15 cm ( 12 pulg. × 10 pulg. × 6 pulg .) , con una superficie inferior ligeramente plana. Colocó las otras caras de forma más vertical que en 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 la mampostería convencional , pero con las caras más pequeñas de la canasta formando las superficies superior e inferior. ^{[ 4 ]}          

Se colocaron piedras rotas en los espacios entre las caras perpendiculares cónicas para proporcionar a la capa un buen control lateral. Telford mantuvo la formación natural nivelada y empleó albañiles para curvar la superficie superior de los bloques. Colocó una capa de piedra de 15 cm (6 pulgadas) de espesor y no más de 6 cm (2,4 pulgadas) de diámetro sobre la base de roca. Para terminar la superficie de la carretera, cubrió las piedras con una mezcla de grava y piedra rota. Esta estructura llegó a conocerse como "pavimento de Telford". La carretera de Telford dependía de una estructura resistente para evitar que el agua se acumulara y corroiera la resistencia del pavimento. Telford elevó la estructura del pavimento por encima del nivel del suelo siempre que fue posible.   

Cuando no se podía elevar la estructura, Telford drenó el área que rodeaba 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 ]} Casi al mismo tiempo, John Metcalf defendió firmemente que el drenaje era, de hecho, un factor importante en la construcción de carreteras y asombró a sus colegas al construir carreteras secas incluso a través de marismas. Logró esto incorporando una capa de maleza y brezo.

John Loudon McAdam nació en Ayr , Escocia, en 1756. En 1787, se convirtió en administrador de la Ayrshire Turnpike en las Tierras Bajas de Escocia y durante los siguientes siete años su pasatiempo 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 fideicomiso de la autopista de peaje de Bristol y fue responsable de 149 millas de carretera. ^{[ 6 ]} Luego puso en práctica sus ideas sobre la construcción de carreteras, siendo el primer tramo de carretera "macadamizado" Marsh Road en Ashton Gate , Bristol. ^{[ 6 ]} También comenzó a propagar activamente sus ideas en dos folletos llamados Observaciones (o Comentarios) sobre el sistema actual de construcción de carreteras (que tuvo nueve ediciones entre 1816 y 1827) y Ensayo práctico sobre la reparación y conservación científica de las carreteras públicas, publicado en 1819. ^{[ 7 ]}

El método de McAdam era más sencillo pero más eficaz para proteger las carreteras: descubrió que las enormes cimentaciones de roca sobre roca eran innecesarias y afirmó que el suelo nativo por sí solo soportaría la carretera y el tráfico, siempre que estuviera cubierto por una costra que protegiera el suelo subyacente del agua y el desgaste. ^{[ 8 ]} Una capa inferior de pequeñas piedras angulares rotas actuaría como una masa sólida. Mantener las piedras de la superficie más pequeñas que el ancho de una rueda proporcionaba una buena superficie de rodadura. Las pequeñas piedras de la superficie también reducían la tensión en la carretera, siempre que se pudiera mantener razonablemente seca. ^{[ 9 ]}

A diferencia de Telford y otros constructores de carreteras de la época, McAdam construyó sus carreteras casi a nivel. Su carretera de 9,1 m de ancho requería una elevación de tan solo 7,6 cm desde los bordes hasta el centro. La inclinación y la elevación de la carretera por encima del nivel freático permitían que el agua de lluvia fluyera hacia las cunetas a ambos lados. ^{[ 10 ]}  

El tamaño de las piedras era fundamental en la teoría de 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, estaba limitada a piedras de 2 centímetros ( 3/4 de pulgada ) de diámetro; estas eran verificadas por supervisores que portaban balanzas. Un trabajador podía comprobar el tamaño de la piedra por sí mismo viendo si la piedra cabía en su boca. La importancia del tamaño de 2 cm de las piedras radicaba en que estas debían ser mucho más pequeñas que el ancho de 10 cm (4 pulgadas) de las ruedas de hierro de los carruajes que circulaban por la carretera. ^{[ 5 ]}       

McAdam creía que el "método adecuado" para romper piedras, para que fueran útiles y rápidas, consistía en que las personas se sentaran y usaran martillos pequeños para romperlas de manera que ninguna pesara más de seis onzas (170 g) . También escribió que la calidad del camino dependería de la precisión con la que se esparcieran las piedras sobre la superficie, cubriendo un espacio considerable, palada a palada. ^{[ 11 ]} 

McAdam ordenó que no se incorporara a la carretera ninguna sustancia que absorbiera agua y afectara la calzada por las heladas. Tampoco se debía colocar nada sobre la piedra limpia para compactarla. La acción del tráfico haría que la piedra rota se uniera con sus propios ángulos, formando una superficie nivelada y sólida que resistiría las inclemencias del tiempo y el tráfico. ^{[ 12 ]}

La primera carretera de macadán construida en los Estados Unidos se construyó entre Hagerstown y Boonsboro, Maryland , y en aquel entonces se llamaba Boonsborough Turnpike Road. Este era el último tramo de carretera sin pavimentar entre Baltimore , en la bahía de Chesapeake , y Wheeling , en el río Ohio . Antes de que se pavimentara, las diligencias que viajaban por la carretera de Hagerstown a Boonsboro en invierno tardaban entre 5 y 7 horas en recorrer los 16 km (10 millas) . ^{[ 13 ] [ 14 ]} 

Esta carretera se completó en 1823, utilizando las técnicas de construcción de carreteras de McAdam, con la salvedad de que la carretera terminada 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 longitud y se completó en 1830 después de cinco años de trabajo. ^{[ 13 ] [ 14 ]} 

La fama de McAdam se debe a su construcción eficaz y económica, que representó una gran mejora con respecto a los métodos utilizados por su generación. Hizo hincapié en que las carreteras podían construirse para cualquier tipo de tráfico y contribuyó a mitigar el resentimiento que sentían los viajeros ante 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 podría pagar un salario que los protegiera de la corrupción. Estos profesionales podrían dedicar todo su tiempo a estas funciones y ser responsables de sus actos. ^{[ 16 ]}