Superficie de la carretera

Una superficie de carretera ( inglés británico ) o pavimento ( inglés norteamericano ) es el material de superficie duradero colocado en un área destinada a soportar el tráfico vehicular o peatonal , como una carretera o un sendero . En el pasado, las superficies de carretera de grava , macadán , hoggin , adoquines y granito adoquinado se usaban ampliamente, pero estos han sido reemplazados en su mayoría por asfalto o concreto colocados sobre una capa base compactada . Las mezclas asfálticas se han utilizado en la construcción de pavimentos desde principios del siglo XX y son de dos tipos: carreteras pavimentadas (superficie dura) y carreteras sin pavimentar. Las carreteras pavimentadas están hechas para soportar la carga vehicular y por lo que generalmente se construyen en carreteras de uso frecuente. Las carreteras sin pavimentar, también conocidas como caminos de grava o caminos de tierra, son rugosas y pueden soportar menos peso. Las superficies de las carreteras suelen estar señalizadas para guiar el tráfico .

Actualmente, se están empezando a utilizar métodos de pavimentación permeable para carreteras y aceras de bajo impacto con el fin de prevenir inundaciones. Los pavimentos son cruciales para países como Estados Unidos y Canadá , que dependen en gran medida del transporte por carretera. Por lo tanto, se han puesto en marcha proyectos de investigación como el de Rendimiento de Pavimentos a Largo Plazo para optimizar el ciclo de vida de diferentes superficies viales. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

En la construcción, el pavimento es un revestimiento exterior o una superficie superficial. Los materiales de pavimentación incluyen asfalto , hormigón , piedras como losas , adoquines y losas de piedra , piedra artificial , ladrillos , baldosas y, en ocasiones, madera. En arquitectura paisajística , los pavimentos forman parte del diseño de espacios exteriores y se utilizan en aceras , calzadas , patios y jardines , entre otros.

El término pavimento proviene del latín pavimentum , que significa piso apisonado o compactado, a través del francés antiguo pavement . ^{[ 5 ]} El significado de piso compactado estaba obsoleto antes de que la palabra entrara al inglés. ^{[ 6 ]}

El pavimento, en forma de grava compactada , data de antes de la aparición de los humanos anatómicamente modernos . Los romanos solían utilizar pavimentos dispuestos en patrones similares a mosaicos . ^{[ 7 ]}

La capacidad portante y la vida útil de un pavimento pueden incrementarse significativamente mediante la instalación de un buen drenaje a través de una zanja abierta o desagües cubiertos para reducir el contenido de humedad en la subbase y la subrasante del pavimento .

El transporte con ruedas generó la necesidad de mejores carreteras. Generalmente, los materiales naturales no pueden ser lo suficientemente blandos para formar superficies bien niveladas y lo suficientemente resistentes para soportar vehículos con ruedas, especialmente cuando están mojados, y permanecer intactos. En las zonas urbanas valía la pena construir calles empedradas y, de hecho, las primeras calles pavimentadas parecen haberse construido en Ur en el 4000 a. C. Se construyeron caminos de pana en Glastonbury , Inglaterra , en el 3300 a. C., ^{[ 8 ]} y se construyeron caminos pavimentados con ladrillos en la civilización del valle del Indo en el subcontinente indio desde aproximadamente la misma época. Las mejoras en la metalurgia hicieron que, hacia el 2000 a. C., las herramientas para cortar piedra estuvieran generalmente disponibles en Oriente Medio y Grecia, lo que permitió pavimentar las calles locales. ^{[ 9 ]} Cabe destacar que, alrededor del año 2000 a. C., los minoicos construyeron una  calzada pavimentada de 50 km desde Cnosos , en el norte de Creta , a través de las montañas hasta Gortina y Lebena , un puerto en la costa sur de la isla, que tenía desagües laterales, un  pavimento de 200 mm de espesor de bloques de arenisca unidos con mortero de arcilla y yeso , cubierto por una capa de losas basálticas y tenía arcenes separados . Esta calzada podría considerarse superior a cualquier calzada romana . ^{[ 10 ]} Las calzadas romanas variaban desde simples caminos de cordobesidad hasta caminos pavimentados que utilizaban lechos de calzada profundos de escombros compactados como capa subyacente para asegurar que se mantuvieran secos, ya que el agua fluiría entre las piedras y los fragmentos de escombros, en lugar de convertirse en lodo en suelos arcillosos.

Aunque hubo intentos de redescubrir los métodos romanos, antes del siglo XVIII hubo poca innovación útil en la construcción de carreteras. El primer constructor de carreteras profesional que surgió durante la Revolución Industrial fue John Metcalf , quien construyó unos 290 kilómetros (180 millas) de carreteras de peaje , principalmente en el norte de Inglaterra, a partir de 1765, cuando el Parlamento aprobó una ley que autorizaba la creación de fideicomisos de peaje para construir carreteras financiadas con peajes en la zona de Knaresborough . 

A Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet se le atribuye ampliamente el haber establecido el primer enfoque científico para la construcción de carreteras en Francia, al mismo tiempo que Metcalf. Escribió un memorándum sobre su método en 1775, que se convirtió en práctica común en Francia. Este método consistía en una capa de grandes rocas, cubierta por una capa de grava más pequeña.

A finales del siglo XVIII y principios del XIX, dos ingenieros británicos, Thomas Telford y John Loudon McAdam , fueron pioneros en nuevos métodos de construcción de carreteras. El método de Telford consistía en excavar una gran zanja en la que se colocaba una base de roca pesada. Diseñó sus carreteras con una pendiente descendente desde el centro, lo que permitía el drenaje, una mejora importante respecto al trabajo de Trésaguet. La superficie de sus carreteras estaba compuesta de piedra triturada. McAdam desarrolló un material de pavimentación económico de tierra y agregados de piedra (conocido como macadán ). Su método de construcción de carreteras era más sencillo que el de Telford, pero más eficaz para proteger las calzadas: descubrió que las enormes bases 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 de carretera que protegiera el suelo subyacente del agua y el desgaste. ^{[ 11 ]} El tamaño de las piedras era fundamental en la teoría de construcción de carreteras de McAdam. El espesor inferior de la carretera, de 200 milímetros (7,9 pulgadas), estaba restringido a piedras de no más de 75 milímetros (3,0 pulgadas) .  

El asfalto moderno fue patentado por el ingeniero civil británico Edgar Purnell Hooley , quien observó que el alquitrán derramado en la calzada reducía el polvo y creaba una superficie lisa. ^{[ 12 ]} En 1901, obtuvo una patente para el asfalto. ^{[ 13 ]} La patente de Hooley de 1901 para el asfalto implicaba la mezcla mecánica de alquitrán y agregados antes de su aplicación, y luego la compactación de la mezcla con una apisonadora . El alquitrán se modificaba añadiendo pequeñas cantidades de cemento Portland , resina y brea . ^{[ 14 ]}

El asfalto (específicamente, el hormigón asfáltico ), a veces llamado pavimento flexible debido a que su viscosidad provoca pequeñas deformaciones al distribuir las cargas, se ha utilizado ampliamente desde la década de 1920. La naturaleza viscosa del ligante bituminoso permite que el hormigón asfáltico soporte una deformación plástica significativa , aunque la fatiga por cargas repetidas a lo largo del tiempo es el mecanismo de falla más común . La mayoría de las superficies asfálticas se colocan sobre una base de grava, que generalmente tiene al menos el mismo espesor que la capa de asfalto, aunque algunas superficies asfálticas de "espesor completo" se colocan directamente sobre el subsuelo nativo . En áreas con subsuelos muy blandos o expansivos , como arcilla o turba , puede ser necesario utilizar bases de grava gruesas o estabilizar el subsuelo con cemento Portland o cal . También se utilizan geosintéticos de polipropileno y poliéster para este propósito, ^{[ 15 ]} y en algunos países del norte se utiliza una capa de paneles de poliestireno para retrasar y minimizar la penetración de las heladas en el subsuelo. ^{[ 16 ]}

Según la temperatura a la que se aplica, el asfalto se clasifica como mezcla caliente, mezcla templada, mezcla semitemplada o mezcla fría. El asfalto de mezcla caliente se aplica a temperaturas superiores a 150 °C (300 °F) con una regla flotante . El asfalto de mezcla templada se aplica a temperaturas de 95–120 °C (200–250 °F) , lo que resulta en un menor consumo de energía y emisiones de compuestos orgánicos volátiles . ^{[ 17 ]} El asfalto de mezcla fría se usa a menudo en carreteras rurales de bajo volumen de tráfico, donde el asfalto de mezcla caliente se enfriaría demasiado en el largo trayecto desde la planta de asfalto hasta la obra. ^{[ 18 ]}    

Generalmente, se construirá una superficie de hormigón asfáltico para carreteras principales de alto volumen con una carga de tráfico diaria promedio anual superior a 1200 vehículos por día. ^{[ 19 ]} Las ventajas de las carreteras de asfalto incluyen un nivel de ruido relativamente bajo, un costo relativamente bajo en comparación con otros métodos de pavimentación y una aparente facilidad de reparación. Las desventajas incluyen una menor durabilidad que otros métodos de pavimentación, una menor resistencia a la tracción que el hormigón, la tendencia a volverse resbaladiza y blanda en climas cálidos y cierta cantidad de contaminación por hidrocarburos en el suelo y las aguas subterráneas o los cursos de agua .

A mediados de la década de 1960, se utilizó por primera vez asfalto cauchutado , mezclando caucho granulado de neumáticos usados ​​con asfalto. ^{[ 20 ]} Si bien representa un uso potencial para los neumáticos que de otro modo llenarían vertederos y presentarían un riesgo de incendio, el asfalto cauchutado ha mostrado una mayor incidencia de desgaste en ciclos de congelación-descongelación en zonas templadas debido a la expansión y contracción no homogéneas con componentes que no son de caucho. La aplicación de asfalto cauchutado es más sensible a la temperatura y en muchos lugares solo se puede aplicar en ciertas épocas del año. ^{[ 21 ]} Los resultados de los estudios sobre los beneficios acústicos a largo plazo del asfalto cauchutado no son concluyentes. La aplicación inicial de asfalto cauchutado puede proporcionar una reducción de 3 a 5 decibelios (dB) en las emisiones de ruido de la fuente neumático-pavimento; sin embargo, esto se traduce en solo 1 a 3 dB en la reducción total del ruido del tráfico cuando se combina con los otros componentes del ruido del tráfico. En comparación con las medidas tradicionales de atenuación pasiva (por ejemplo, muros acústicos y terraplenes), el asfalto cauchutado ofrece beneficios acústicos menores y de menor duración, a un coste generalmente mucho mayor.

La evaluación del rendimiento de las superficies viales se basa cada vez más en métodos de ensayo acelerado a escala real, como simuladores de vehículos pesados ​​(HVS) y simuladores de carreteras circulares. Estos sistemas aplican cargas de tráfico repetidas en condiciones controladas, lo que permite a los investigadores estudiar la respuesta y el deterioro del pavimento en periodos de tiempo reducidos en comparación con las observaciones de campo a largo plazo. Los simuladores de vehículos pesados ​​se utilizan para reproducir los efectos de las cargas de tráfico acumuladas en estructuras de pavimento a escala real, lo que facilita la evaluación de la integridad estructural, el comportamiento de la deformación y las estrategias de mantenimiento para diferentes composiciones de materiales. Del mismo modo, los simuladores de carreteras circulares permiten el ensayo simultáneo de múltiples materiales de pavimento en un único entorno controlado, lo que proporciona información sobre cómo la carga repetida de las ruedas influye en el desgaste, la formación de roderas y otros parámetros de rendimiento de la superficie. Se han utilizado ambos tipos de simuladores para evaluar la durabilidad y el comportamiento mecánico de las mezclas asfálticas producidas con subproductos industriales, demostrando su potencial para la construcción de carreteras sostenibles y la optimización de materiales. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

Las superficies de hormigón (específicamente, hormigón de cemento Portland ) se crean utilizando una mezcla de hormigón de cemento Portland, agregado grueso , arena y agua. En prácticamente todas las mezclas modernas también se agregan varios aditivos para aumentar la trabajabilidad, reducir la cantidad de agua necesaria, mitigar reacciones químicas dañinas y para otros fines beneficiosos. En muchos casos también se agregan sustitutos del cemento Portland, como cenizas volantes . Esto puede reducir el costo del hormigón y mejorar sus propiedades físicas. El material se aplica en una lechada recién mezclada y se trabaja mecánicamente para compactar el interior y forzar parte de la lechada de cemento a la superficie para producir una superficie más lisa y densa, libre de poros. El agua permite que la mezcla se combine molecularmente en una reacción química llamada hidratación .

Las superficies de hormigón se clasifican en tres tipos comunes: hormigón simple con juntas (JPCP), hormigón armado con juntas (JRCP) y hormigón armado continuo (CRCP). La característica que distingue a cada tipo es el sistema de juntas utilizado para controlar la aparición de fisuras.

Una de las principales ventajas de los pavimentos de hormigón es que suelen ser más resistentes y duraderos que las carreteras de asfalto. La superficie puede ranurarse para proporcionar una superficie antideslizante y duradera. Las carreteras de hormigón son más económicas en términos de consumo de combustible, reflejan mejor la luz y duran significativamente más que otras superficies de pavimentación; sin embargo, tienen una cuota de mercado mucho menor que otras soluciones de pavimentación. ^{[ 24 ]} Los métodos modernos de pavimentación y diseño han cambiado la economía de la pavimentación de hormigón, de modo que un pavimento de hormigón bien diseñado y colocado será más barato en el costo inicial y significativamente más barato a lo largo de su ciclo de vida. ^{[ 25 ]} Otra ventaja importante es que se puede utilizar hormigón impermeable, lo que elimina la necesidad de colocar desagües pluviales junto a la carretera y reduce la necesidad de una entrada de vehículos ligeramente inclinada para drenar el agua de lluvia. Evitar la descarga de agua de lluvia mediante el uso de la escorrentía también significa que se necesita menos electricidad (de lo contrario, se necesitarían más bombas en el sistema de distribución de agua) y el agua de lluvia no se contamina porque ya no se mezcla con agua contaminada. En cambio, es absorbida inmediatamente por la tierra. ^{[ 26 ]} Una desventaja anterior era que tenían un costo inicial más alto y podían requerir más tiempo para su construcción. Este costo generalmente se puede compensar con el ciclo de vida prolongado del pavimento y el mayor costo del betún. El pavimento de concreto se puede mantener a lo largo del tiempo utilizando una serie de métodos conocidos como restauración de pavimento de concreto, que incluyen pulido con diamante , refuerzo con barras de anclaje , sellado de juntas y grietas, y cosido transversal. El pulido con diamante también es útil para reducir el ruido y restaurar la resistencia al deslizamiento en pavimentos de concreto antiguos. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

La primera calle en los Estados Unidos que se pavimentó con concreto fue Court Avenue en Bellefontaine, Ohio , en 1893. ^{[ 29 ] [ 30 ]} La primera milla de pavimento de concreto en los Estados Unidos fue en Woodward Avenue en Detroit, Michigan , en 1909. ^{[ 31 ]} Después de estos usos pioneros, la Lincoln Highway Association , establecida en octubre de 1913 para supervisar la creación de una de las primeras carreteras transcontinentales este-oeste de los Estados Unidos para el automóvil, comenzó a establecer "millas semilla" de base de carretera pavimentada específicamente con concreto en varios lugares del Medio Oeste estadounidense , comenzando en 1914 al oeste de Malta, Illinois , mientras que usó concreto con la "sección ideal" de concreto especificada para la Lincoln Highway en el condado de Lake, Indiana , durante 1922 y 1923. ^{[ 32 ]}

Las carreteras de hormigón pueden generar más ruido que el asfalto debido al roce de los neumáticos con las grietas y las juntas de dilatación. Un pavimento de hormigón compuesto por varias losas de tamaño uniforme produce un sonido y una vibración periódicos en cada vehículo al pasar sus neumáticos por cada junta de dilatación. Estos sonidos y vibraciones monótonos y repetitivos pueden provocar fatiga o incluso un efecto hipnótico en el conductor durante un viaje largo.

Los pavimentos compuestos combinan una subcapa de hormigón de cemento Portland con una capa de asfalto. Suelen utilizarse para rehabilitar carreteras existentes en lugar de en construcciones nuevas. A veces, se colocan capas de asfalto sobre hormigón deteriorado para restaurar una superficie de rodadura lisa. ^{[ 33 ]} Una desventaja de este método es que el movimiento en las juntas entre las losas de hormigón subyacentes, ya sea por expansión y contracción térmica o por la deflexión de las losas de hormigón debido a las cargas de los ejes de los camiones , suele provocar fisuras reflectantes en el asfalto.

Para disminuir el agrietamiento por reflexión, el pavimento de hormigón se rompe mediante un proceso de rotura y asentamiento, agrietamiento y asentamiento o desmenuzado . Se pueden utilizar geosintéticos para el control del agrietamiento por reflexión. ^{[ 34 ]} En los procesos de rotura y asentamiento y agrietamiento y asentamiento, se deja caer un peso pesado sobre el hormigón para inducir el agrietamiento, y luego se utiliza un rodillo pesado para asentar los fragmentos resultantes en la subbase. La principal diferencia entre los dos procesos es el equipo utilizado para romper el pavimento de hormigón y el tamaño de los fragmentos resultantes. La teoría es que las pequeñas grietas frecuentes distribuirán la tensión térmica sobre un área más amplia que las juntas grandes poco frecuentes, reduciendo la tensión en el pavimento asfáltico suprayacente. El "desmenuzado" es una fractura más completa del hormigón viejo y desgastado, convirtiendo efectivamente el pavimento antiguo en una base de agregados para una nueva carretera asfáltica. ^{[ 35 ]}

El proceso de recubrimiento con hormigón blanco utiliza hormigón de cemento Portland para repavimentar una carretera de asfalto deteriorada.

El pavimento deteriorado puede reutilizarse al rehabilitar una carretera. El pavimento existente se rompe y puede triturarse in situ mediante un proceso llamado fresado . Este pavimento se conoce comúnmente como pavimento asfáltico recuperado (RAP). El RAP puede transportarse a una planta de asfalto, donde se almacenará para su uso en nuevas mezclas de pavimento, ^{[ 36 ]} o puede reciclarse in situ utilizando las técnicas que se describen a continuación.

El tratamiento superficial bituminoso (BST) o sellado con gravilla se utiliza principalmente en carreteras de bajo tráfico, pero también como capa de sellado para rejuvenecer un pavimento de hormigón asfáltico. Generalmente consiste en áridos esparcidos sobre una emulsión asfáltica pulverizada o cemento asfáltico fluidificado. Los áridos se incorporan al asfalto mediante compactación, normalmente con un rodillo de neumáticos . Este tipo de superficie se describe con una amplia variedad de términos regionales, entre ellos «sellado con gravilla», «alquitrán y gravilla», «aceite y piedra», «capa de sellado», «sellado pulverizado», ^{[ 41 ]} «revestimiento superficial», ^{[ 42 ]} «microaglomerado», ^{[ 43 ]} «sellado», ^{[ 44 ]} o simplemente como «betún».

El BST se utiliza en cientos de kilómetros de la autopista de Alaska y otras carreteras similares en Alaska , el territorio del Yukón y el norte de la Columbia Británica . La facilidad de aplicación del BST es una de las razones de su popularidad, pero otra es su flexibilidad, que es importante cuando las carreteras se construyen sobre terrenos inestables que se descongelan y ablandan en primavera.

Otros tipos de BST incluyen el micropavimento, los sellos de lechada asfáltica y el Novachip. Estos se colocan con equipos especializados y patentados. Se utilizan con mayor frecuencia en áreas urbanas donde la rugosidad y la presencia de piedras sueltas, características de los sellos de gravilla, se consideran indeseables.

Se sabe que la grava se utilizó ampliamente en la construcción de caminos por los soldados del Imperio Romano (véase camino romano ), pero en 1998 se encontró un camino con superficie de piedra caliza, que se cree que data de la Edad del Bronce , en Yarnton , Oxfordshire, Gran Bretaña. ^{[ 48 ]} La aplicación de grava, o " metalización ", ha tenido dos usos distintos en la pavimentación de caminos. El término metal de carretera se refiere a la piedra rota o cenizas utilizadas en la construcción o reparación de caminos o ferrocarriles , ^{[ 49 ]} y deriva del latín metallum , que significa tanto " mina " como " cantera ". ^{[ 50 ]} El término se refería originalmente al proceso de creación de un camino de grava. La ruta del camino se excavaba primero varios pies de profundidad y, dependiendo de las condiciones locales, se podían agregar o no drenajes franceses . Luego, se colocaban y compactaban piedras grandes, seguidas de capas sucesivas de piedras más pequeñas, hasta que la superficie del camino estaba compuesta de piedras pequeñas compactadas en una superficie dura y duradera. El término «roca para carreteras» pasó a denominarse posteriormente « gravilla mezclada con alquitrán» para formar el material de pavimentación conocido como asfalto . Una carretera de este material se denomina « carretera metalizada » en Gran Bretaña, « carretera pavimentada » en Canadá y Estados Unidos, o « carretera sellada » en algunas zonas de Canadá, Australia y Nueva Zelanda. ^{[ 51 ]}

Se puede utilizar una superficie granular con un volumen de tráfico donde el tráfico diario promedio anual sea de 1200 vehículos por día o menos. Existe cierta resistencia estructural si la superficie de la carretera combina una subbase y una base y está cubierta con un agregado de sellado de doble granulometría con emulsión. ^{[ 19 ] [ 52 ]} Además de los 4929 kilómetros (3063 mi) de pavimentos granulares mantenidos en Saskatchewan, alrededor del 40 % de las carreteras de Nueva Zelanda son estructuras de pavimento granular sin ligante. ^{[ 46 ] [ 53 ]} 

La decisión de pavimentar o no un camino de grava suele depender del volumen de tráfico. Se ha observado que los costos de mantenimiento de los caminos de grava a menudo superan los de los caminos pavimentados o con tratamiento superficial cuando el volumen de tráfico supera los 200 vehículos diarios. ^{[ 54 ]} A pesar de esto, las distintas jurisdicciones establecen y siguen directrices diferentes; por ejemplo, el estado de Vermont recomienda considerar la pavimentación de un camino de grava solo cuando el volumen de tráfico supera los 500 vehículos diarios. ^{[ 55 ]}

Algunas comunidades están descubriendo que tiene sentido convertir sus carreteras pavimentadas de bajo volumen de tráfico en superficies de agregados. ^{[ 56 ]}

Los adoquines , generalmente en forma de bloques de hormigón prefabricado, se utilizan a menudo con fines estéticos o, en ocasiones, en instalaciones portuarias sometidas a cargas prolongadas en el pavimento. Rara vez se utilizan en zonas con tráfico vehicular de alta velocidad.

Los pavimentos de ladrillo , adoquín , losas , tablones de madera y bloques de madera, como el pavimento Nicolson , fueron comunes en las zonas urbanas de todo el mundo, pero cayeron en desuso en la mayoría de los países debido al alto coste de la mano de obra necesaria para su colocación y mantenimiento, y normalmente solo se conservan por razones históricas o estéticas. Sin embargo, en algunos países todavía son comunes en las calles locales. En los Países Bajos , el pavimento de ladrillo ha experimentado un resurgimiento desde la adopción de un importante programa nacional de seguridad vial en 1997. Entre 1998 y 2007, más de 41 000 km de calles urbanas se convirtieron en vías de acceso locales con un límite de velocidad de 30 km/h, con el fin de reducir la velocidad del tráfico . ^{[ 57 ]} Una medida popular es el uso de pavimento de ladrillo: el ruido y la vibración reducen la velocidad de los conductores. Al mismo tiempo, no es raro que los carriles bici que discurren junto a una carretera tengan una superficie más lisa que la propia carretera. ^{[ 58 ] [ 59 ]}  

Aunque hoy en día rara vez se construyen, a veces se encuentran pavimentos de macadán y asfalto de estilo antiguo debajo de pavimentos modernos de hormigón asfáltico o de cemento Portland, porque el coste de su eliminación en el momento de la renovación no beneficiaría significativamente la durabilidad y la longevidad de la superficie más nueva.

Hay maneras de crear la apariencia de un pavimento de ladrillo, sin el costo de los ladrillos reales. El primer método para crear textura de ladrillo es calentar un pavimento de asfalto y usar alambres metálicos para imprimir un patrón de ladrillo usando una compactadora para crear asfalto estampado . Un método similar es usar herramientas de impresión de caucho para presionar sobre una capa delgada de cemento para crear concreto decorativo . Otro método es usar una plantilla con patrón de ladrillo y aplicar un material de superficie sobre la plantilla. Los materiales que se pueden aplicar para dar el color del ladrillo y resistencia al deslizamiento pueden ser de muchas formas. Un ejemplo es usar lechada de concreto modificado con polímeros coloreados que se puede aplicar mediante nivelación o pulverización. ^{[ 60 ]} Otro material es el termoplástico reforzado con agregados que se puede aplicar con calor a la capa superior de la superficie con patrón de ladrillo. ^{[ 61 ]} Otros materiales de recubrimiento sobre asfalto estampado son pinturas y recubrimientos epoxi de dos componentes . ^{[ 62 ]}

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  adoquines de hormigón
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  Sustitución de la antigua carretera por bloques de hormigón en la zona de la carretera de Bo'ao, ciudad de Haikou , Hainan , China.
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  Recubrimiento de cemento polimérico para transformar el pavimento asfáltico en una textura y color de ladrillo, creando así un paso de peatones decorativo.

Se sabe que la elección del pavimento afecta la intensidad y el espectro del sonido que emana de la interacción neumático/superficie. ^{[ 63 ]} Las primeras aplicaciones de los estudios de ruido se produjeron a principios de la década de 1970. Los fenómenos de ruido están muy influenciados por la velocidad del vehículo.

Los distintos tipos de superficie vial generan efectos de ruido diferenciales de hasta 4 dB , siendo las carreteras con asfalto rugoso y las ranuradas las más ruidosas, y las superficies de hormigón sin separadores las más silenciosas. Las superficies asfálticas presentan un rendimiento intermedio en comparación con el hormigón y el asfalto rugoso . Se ha demostrado que el asfalto cauchutado  reduce las emisiones de ruido de neumáticos y pavimento entre 3 y 5 dB, y  las emisiones totales de ruido vial, aunque de forma apenas perceptible, entre 1 y 3 dB, en comparación con las aplicaciones de asfalto convencional.

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  Enguijarrado
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  Patrón ondulado decorativo en La Rambla
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  Patrón decorativo que imita ladrillos
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  Patrón decorativo de ladrillo pentagonal

Como los sistemas de pavimentación fallan principalmente por fatiga (de manera similar a los metales ), el daño causado al pavimento aumenta con la cuarta potencia de la carga por eje de los vehículos que circulan sobre él. Según la prueba de carretera de la AASHO , los camiones con carga pesada pueden causar más de 10 000 veces el daño causado por un automóvil de pasajeros normal. Por esta razón, los impuestos para camiones son más altos que los de los automóviles en la mayoría de los países, aunque no se aplican en proporción al daño causado. ^{[ 64 ]} Se considera que los automóviles de pasajeros tienen poco efecto práctico en la vida útil de un pavimento, desde la perspectiva de la fatiga de los materiales.

Otros modos de falla incluyen el envejecimiento y la abrasión superficial. Con el paso de los años, el ligante en una capa de rodadura bituminosa se vuelve más rígido y menos flexible. Cuando alcanza un envejecimiento considerable, la superficie comienza a perder agregados y la profundidad de la macrotextura aumenta drásticamente. Si no se realiza un mantenimiento rápido en la capa de rodadura, se formarán baches . El ciclo de congelación y descongelación en climas fríos acelera drásticamente el deterioro del pavimento una vez que el agua puede penetrar la superficie. Las nanopartículas de arcilla y sílice pirógena podrían utilizarse como recubrimientos eficaces contra el envejecimiento por rayos UV en pavimentos asfálticos.

Si la carretera aún se encuentra en buen estado estructural, un tratamiento superficial bituminoso, como un sellado con gravilla o un revestimiento superficial, puede prolongar su vida útil a bajo costo. En zonas de clima frío, se permite el uso de neumáticos con clavos en turismos. En Suecia y Finlandia, los neumáticos con clavos son responsables de una gran parte de la formación de surcos en el pavimento . ^{[ 65 ]}

Las propiedades físicas de un tramo de pavimento se pueden comprobar utilizando un deflectómetro de impacto .

Se han desarrollado varios métodos de diseño para determinar el espesor y la composición de las superficies de las carreteras necesarias para soportar las cargas de tráfico previstas durante un período de tiempo determinado. Los métodos de diseño de pavimentos están en constante evolución. Entre ellos se encuentran el método de diseño de pavimentos de concha y la "Guía para el diseño de estructuras de pavimento" de 1993/98 de la Asociación Estadounidense de Funcionarios Estatales de Carreteras y Transporte (AASHTO). Se desarrolló una guía de diseño mecanicista-empírica a través del proceso NCHRP, que dio como resultado la Guía de Diseño de Pavimentos Mecanicista-Empírica (MEPDG), adoptada por la AASHTO en 2008, aunque su implementación por parte de los departamentos estatales de transporte ha sido lenta. ^{[ 66 ]}

Investigaciones posteriores del University College London sobre pavimentos han llevado al desarrollo de un pavimento artificial interior de 80 metros cuadrados en un centro de investigación llamado Laboratorio de Accesibilidad Peatonal y Entorno de Movimiento (PAMELA). Se utiliza para simular escenarios cotidianos, desde diferentes usuarios del pavimento hasta diversas condiciones del mismo. ^{[ 67 ]} También existe una instalación de investigación cerca de la Universidad de Auburn , la Pista de Pruebas de Pavimentos NCAT , que se utiliza para probar pavimentos asfálticos experimentales en cuanto a durabilidad.

Además de los costos de reparación, el estado de la superficie de la carretera tiene efectos económicos para los usuarios. La resistencia a la rodadura aumenta en pavimentos irregulares, al igual que el desgaste de los componentes del vehículo. Se estima que las malas condiciones de las carreteras le cuestan al conductor promedio de EE. UU. 324 dólares al año en reparaciones de vehículos, lo que representa un total de 67 mil millones de dólares. Asimismo, se estima que pequeñas mejoras en el estado de la superficie de la carretera pueden reducir el consumo de combustible entre un 1,8 % y un 4,7 %. ^{[ 68 ]}

Las marcas viales se utilizan en las carreteras pavimentadas para guiar e informar a conductores y peatones. Pueden ser marcadores mecánicos como ojos de gato , puntos Botts y bandas sonoras , o marcadores no mecánicos como pinturas, termoplásticos , plásticos y epoxi .

• Contenido multimedia relacionado con pavimentos en Wikimedia Commons
• Sitio web "Pavimentos" de la Administración Federal de Carreteras del Departamento de Transporte de los Estados Unidos.
• Revestimientos de larga duración para carreteras . Informes de investigación de la ITF. 2017. doi : 10.1787/9789282108116-en . ISBN 978-92-821-0810-9.