En este artículo se hace un pequeño recorrido por la
generación de las soluciones basadas en alquitrán de hulla.
A principios del siglo XIX se empezó a destilar la hulla de
modo industrial para obtener gas de alumbrado; en ese proceso se generaban dos subproductos principales, un
50% de la hulla procesada era un residuo sólido, el coke, y un 5% lo constituía
un residuo que era viscoso o sólido según fuese su temperatura, el alquitrán.
Del alquitrán de hulla empezarían a verse pronto aplicaciones como
ligante en los pavimentos de calles y calzadas. Entonces, y hasta no hace relativamente mucho tiempo, se desconocían sus negativos
efectos sobre la salud; de hecho, en la normativa española no se suprimió su
uso hasta la modificación del PG.3 por la O.C. de 27-12-1999.
En 1834 John Henry Cassell, cuya
familia poseía varias factorías para producir gas de hulla y
alquitrán, patenta su "pitch macadam", que podría
ser uno de los primeros métodos para estabilizar las carreteras de macadam con
un ligante de tipo bituminoso que incorporaría alquitrán de hulla. En su
factoría en Millwall, la "Patent Lava Stone Works"
producía lo que denominaba "bituminous lava", cuya composición
nunca estuvo clara pero, si bien Cassell dejaba entrever en su publicidad que
estaba hecha con asfalto natural, sus vínculos con la producción de alquitrán y
el consumo que hacía de éste dejan entrever que en la composición de la bituminous
lava, además de betún natural y arena, el alquitrán debía tener una
presencia significativa, cuando no mayoritaria. En 1835 publicó un documento
indicando los usos y métodos para aplicar su invención en calles, carreteras y
otros usos (Fig.1 )
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| Fig.1 - Publicación de Cassell de 1835 |
Por ejemplo, una de
las soluciones consistía en un sellado del cimiento o explanada, previamente
uniformada y compactada, con un riego de su "bituminous lava",
sobre el que situaba una capa de macadam de granito, cuyos huecos se rellenaban
haciendo fluir bituminous lava en caliente, que se uniría con
la capa de sellado del fondo, obteniendo al enfriarse una estructura sólida e
impermeable.
En Francia, en la
siguiente década empezaron a aplicarse en aceras y calles, como algunas de
Paris, firmes con empleo del alquitrán de hulla promovido por firmas
productoras de alquitrán (como Dez-Maurel o la de Polonceau), sin embargo bien
por defectuosa ejecución o por su fragilidad en época fría, pronto cayeron en desuso.
Alguna referencia cita que los primeros empleos de
alquitrán de hulla en revestimientos de firmes en EEUU serían los
aplicados en Washington D.C, por N.B. Abbott en 1868 y por C.E.
Evans in 1873, aunque los resultados en durabilidad y comportamiento parece que no fueron buenos.
La eclosión: los tratamientos contra el polvo
Aunque es bastante más tardía, pero quizás
por la difusión alcanzada, la solución más reconocida y reivindicada, la que se ha
llevado los honores y citada como el primer alquitranado superficial de
carreteras (aunque como se describe más adelante no es correcto), es la
pavimentación experimental hecha en Mónaco, en 1902, por el suizo Ernest Guglielminetti (médico,
inventor de un aparato de respiración autónoma y fundador de la Sociedad de
médicos de Mónaco y de la Liga contra el polvo de las carreteras), para
resolver el problema del polvo generado por vehículos y carruajes en sus
emblemáticos paseos, que molestaban sobremanera a los influyentes personajes
que por allí vivían y, en particular, a su soberano el príncipe Alberto I, que
buscaba una solución. Guglielminetti, que residia en Mónaco desde 1984,
dió una conferencia sobre el mal de altura y las ventajas de su equipo de
respiración autónoma. Entre los asistentes estaba Alberto I, que le comentó el
problema del polvo que tanto le preocupaba y le dijo "¿Por qué no se dedica más bien a mejorar la respiración de todos
los que estamos aquí". A raíz de ello recordó que en
hospitales indonesios, en los que había estado, resolvían el problema del polvo
en su entorno regando la tierra con petróleo.
Basado en ello, perfeccionó esa idea y con el apoyo del
príncipe Alberto, hizo un tramo de prueba, de unos 40 m, en la pista de tierra
que bordeaba el Museo Oceanográfico, con un riego de alquitrán de hulla. Tras
su éxito, eliminando el polvo y reduciendo el ruido generado por los carruajes
o hipomóviles y los nacientes automóviles, el sistema se expandió con gran
rapidez, aplicándose con profusión en las carreteras de macadam, apoyado por
los influyentes Clubs Automovilísticos, como el Touring Club de France
que, ese mismo otoño, financió otra exitosa prueba en las afueras de Paris,en
Champigny o la Liga contra el Polvo, que fundó en 1903, y fue
capaz lograr financiación para tratar un tramo más extenso de la carretera
costera de Mónaco a Niza y contribuir a la difusión del tratamiento. Por ello
se le llegó a conocer como "Docteur Goudron" (Dr. Alquitrán).
El tratamiento en general se aplicaba en caliente con una
dotación entre 1 y 1,5 kg/m2 y se conseguía una penetración en el macadam de 3
a 4 cms; en su caso se aplicaba una ligera capa de arena encima, si no se había
secado en 24-48 hr para abrir a la circulación.
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| Fig.2 Alquitranadoras francesas (ROP - Ref 3) |
El Principado de Mónaco ha recordado el éxito derivado de
este primer ensayo de alquitranado de las carreteras con emisiones de sellos
conmemorativos
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| Fig.3 Sellos postales alegóricos a la prueba de Ernest Guglielminetti |
Guglielminetti era un
tanto filántropo y desprendido y no patentó su invención, sino que al
contrario, difundió el empleo libre de la misma. Así, en 1908 acudió a Paris,
al primer Congreso Internacional de Carreteras, donde lo expuso con detalle.
Sus paisanos suizos conmemoraron en 1962 en su
localidad natal de Brigues, el centenario de su nacimiento con una fiesta
alegórica de la invención de ese primer asfaltado superficial por
el Dr.Goudron, con demostraciones con equipos e indumentaria de época en
la plaza de la estación de esa localidad.
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| Fig.4 - 1962 Commemoraciones en Brigues |
El método de Guglielminetti se probó también
en España y la Dirección General de Obras Públicas dictó una orden sobre Alquitranado de las carreteras a los Ingenieros Jefes de Madrid,
Valladolid. Orense, Oviedo, Jaén y Valencia (Ref.3) en la que se decía : "El problema de la supresión del polvo y
barro en las carreteras, no sólo debe mirarse desdo el punto de vista de
la comodidad del tránsito, si que también de la higiene y economía en la
conservación.
Varias secciones vienen dedicándose hace
tiempo á su estudio, haciendo ensayos por medio del alquitranado, y aun cuando
hasta el presente no puedo formularse opinión definitiva. sin embargo, los
resultados prácticos permiten esperar una solución satisfactoria del
problema.
Nada todavía no ha
intentado en España en este particular, y siendo de notoria conveniencia
apreciar por nosotros mismos las ventajas del procedimiento, debiendo
verificarse en provincias de distintos climas y condiciones que, por disponer
de cilindros de vapor, están para ello más capacitadas, S. M. el Rey (q. D.
g.). de acuerdo con lo propuesto por esta Dirección general, ha resuelto
que. por el pronto, las provincias donde se ha de verificar el ensayo del
alquitranado sean las de Madrid, Valladolid, Orense, Oviedo, Jaén y Valencia,
Los ensayos deben efectuarse en las carreteras que parten de la capital, por
ser de mayor tránsito, contribuir á la salubridad do las poblaciones y estar
más directa y eficazmente inspeccionadas.
En
breve plazo elevará esa Jefatura á esta Dirección general, el presupuesto que
estime necesario para el ensayo práctico del alquitranado en los afirmados de las
travesías de esa población y en medio kilómetro de las afluentes”.
En realidad, en esto del alquitranado de carreteras, unos
se han llevado la fama (Guglielminetti) pero han sido otros los que han
cardado la lana. Un año antes que Guglielminetti, el italiano Guido Rimini, ingeniero provincial de
Lugo (Ravena), ya había hecho un tratamiento superficial antipolvo con
alquitrán (Ref.4). A raíz de leer en la revista Le Strade un artículo sobre la aplicación, desde 1888, por el
ingeniero californiano Londgen de petróleo como riego de caminos macadamizados,
como el petróleo resultaba mucho más caro en Italia que en California, tuvo la
idea de usar un material más barato, como era el alquitrán, disponible en una
factoría de gas en Bolonia. Él mismo nos decía que "Sobre la capa de macadam que, debido a la sequía, empieza a producir
polvo, se vierte alquitrán del gas bien líquido que penetra cementando el
conglomerado, formando una costra superficial muy dura que resiste bien
al tráfico". El alquitrán se calentaba a 60º C y se compactaba con
rodillos movidos a vapor. Así pues, esos primeros tramos de la historia
serían los hechos en los alrededores de Lugo, en Quarantola y Felisio.
Este hecho pronto se publicó en España, incluso antes del ensayo
monegasco, en una noticia de El Correo Español de 26 de Febrero de 1902 (Fig
4),
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| Fig 4- Noticia de El Correo Español 26/2/1902 |
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| Fig.5 Una vieja postal con el camino objeto del alquitranado |
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| Fig 6 Alquitranado en el Paseo de Gracia, Barcelona, hacia 1910. (fcc.es) |
Las mezclas con alquitrán de hulla. El tarmac
Por otra parte,
la que parece ser primera mezcla, fabricada fuera del lugar de empleo, de
alquitrán con macadam, se descubrió un poco por casualidad en 1901 por el
inspector del Condado de Nottinghamshire Edgar Purnell Hooley, cuando
observó cómo, tras derramarse un bidón de alquitrán en un camino y verterle
encima escorias de una acería aledaña para salir del paso y volverlo
transitable, su comportamiento era muy superior a lo entonces conocido. Por
ello en 1902 patentó el proceso de calentar el alquitrán al que añadía escorias
o piedras de machaqueo de macadam para conseguir mediante agitación mecánica
una mezcla, que bautizó como Tarmac (de tar y macadam), que se
extendía y compactaba con rodillo para obtener una capa de rodadura. Tras poner
a punto la operación, Hooley comenzó a aplicarla en la superficie de las
carreteras, siendo un tramo de 5 millas en la Radcliffe Road, Nottingham, la
primera carretera asfaltada en el mundo con este tipo de mezcla, un macadam
bituminoso.
El tarmac tuvo una amplia difusión en los
afirmados y, aunque más tarde se sustituyó el alquitrán por el betún, es un
término que se sigue empleando e, incluso, en algunos países se usa para
designar mezclas bituminosas en general.
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| Fig.7 Edgar Purnell Hooley |
Purnell Hooley formó en 1903 la Tar
Macadam Syndicate Ltd y registró Tarmac como marca, aunque al poco acabó vendiendo todo
al propietario de una acería que generaba escorias, que relanzó la empresa
como Tarmac en 1905 con gran éxito.
En España, se
incluyó como una de las soluciones en los tramos de ensayo del Circuito
Nacional de Firmes Especiales (CNFE) de la década de 1920. Así en la
Ref.6, el profesor de la Escuela de Caminos, Manuel Aguilar, recoge su
aplicación en la carretera de Cornell a Fogás de Tordera e indica: "Con
el fin de obtener buenos firmes a precio relativamente moderado, se eligieron
para los ensayos algunas variedades de tarmacadan, y con excelente orientación
se pensó desde luego en utilizar alquitranes refinados. ...... Careciendo de
antecedentes en España, era difícil acertar desde el primer momento con las
proporciones convenientes de árido y aglomerante apropiadas para el clima de
Barcelona, por lo que los tramos de ensayo se hicieron cortos, siendo, en cambio,
relativamente grande su número....... El tarmacadam se hace en tres capas. La
inferior, de 4,50 cm de grueso, empleando piedra partida de tamaños
comprendidos entre 3,50 y 4 cm. La intemedia, de 2,5 cm de grueso, empleando
piedra menuda de 2 a 2,5 cm, y la superior, de 1 cm de grueso, con detrito de
piedra, de 0,5 a 1 cm.." .
Como
ligante se combinaba un 65-70% de alquitrán con un 35-30% de aceite de
antraceno, calentándolos hasta su fusión a 100ºC, removiéndolos para su
completa mezcla. Para obtener el tarmacadam se utilizaba una "máquina
calentadora, secadora y mezcladora a un tiempo, que para dicho objeto adquirió
la Mancomunidad" que "recoge y eleva la piedra o gravilla, la
vierte en un cilindro-caldera rotativo, donde se calienta al mismo tiempo que
pierde el polvo y agua de sus poros; a continuación, la misma máquina eleva el
material a un depósito situado sobre una romana, para la determinación de la
dosificación en peso (se hacen pesadas uniformes de 230 kg), y en seguida
vierte a un mezclador, donde se añade la cantidad de aglomerante que
corresponde según la dosificación prevista para el material de cada capa,
material que es elevado hasta el punto de manipulación, desde la caldera donde
se ha mezclado y calentado, por medio de una bomba accionada por la misma
máquina". Tras los ensayos y dos años de observaciones de su
comportamiento, las dosificaciones de ligante adoptadas fueron del 3,50% para la
primera capa, del 4% para la segunda, y del 8% para la tercera
El
alquitrán de hulla también se usó como componente de mezclas de granulometría continua,
hormigones de alquitrán, hechas en caliente y con un alto contenido de fíller,
presentando una cierta ventaja con una puesta en obra a menos temperatura que sus
equivalentes con betún.
Aunque perduró en el tiempo a lo largo del siglo XX, el empleo del alquitrán de hulla fué progresivamante abandonado por la irrupción de los betunes derivados del petróleo y sus emulsiones, tanto en tratamientos superficiales y riegos de penetración como en mezclas. Posteriormente, la confirmación de efectos perniciosos para la salud por la emisión en caliente de compuestos orgánicos volátiles ha hecho que haya sido retirado de normativas y caído en desuso. Por ello, en los tratamientos de reciclado de firmes antiguos ha de tenerse cuidado a efectos de determinar su posible presencia y, en ese caso, obviar tratamientos en caliente
Aunque perduró en el tiempo a lo largo del siglo XX, el empleo del alquitrán de hulla fué progresivamante abandonado por la irrupción de los betunes derivados del petróleo y sus emulsiones, tanto en tratamientos superficiales y riegos de penetración como en mezclas. Posteriormente, la confirmación de efectos perniciosos para la salud por la emisión en caliente de compuestos orgánicos volátiles ha hecho que haya sido retirado de normativas y caído en desuso. Por ello, en los tratamientos de reciclado de firmes antiguos ha de tenerse cuidado a efectos de determinar su posible presencia y, en ese caso, obviar tratamientos en caliente
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- ¿De cuándo son el primer ensayo y primeros criterios para caracterizar una mezcla bituminosa en caliente? Todo indica que se deberían a Coulaine, ingeniero de Ponts et Chausées, y los publicó en 1849.
Referencias
- Ref.1 John Cassell -A Treatise on Roads and Streets: wherein the advantages of a patent for the paving of streets and the making of roads (1835)
- Ref.2 Dr. Guglielminetti - Les avantages du goudronnage des chaussées. Ses effets sur la végétation (Le Génie civil- Revue générale des industries françaises et étrangères- 22/7/1911)
- Ref. 3 Rufo García Rendueles - Alquitranado - (Revista Obras Publicas 1910, num 1830)
- Ref. 4 - Ing. ALBERTO BUCCH- LA STORIA DELLE STRADE (Univ.Bologna 2014)
- Ref. 5 - Eusebio Pelegrí y Fusella - Alquitranado de carreteras en España- (Revista de Obras Publicas 1906, num 1593)
- Ref. 6 Manuel Aguilar - Ensayos de firmes especiales para carreteras- Revista Obras Públicas nº2439 -1925
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