Vías Terrestres #93

ÓRGANO OFICIAL DE LA ASOCIACIÓN MEXICANA DE INGENIERÍA DE VÍAS TERRESTRES A.C. ISSN 2448-5292 viasterrestres.mx

AÑO 16 #93 ENERO FEBRERO 2025

VÍAS TERRESTRES CONTENIDO

EDITORIAL

Salvador Fernández Ayala

CHARLA CON COLOR

El Dr. Alberto Mendoza Díaz en entrevista con el Ing. Salvador Fernández Ayala, Presidente de la XXV Mesa Directiva de la AMIVTAC

ESTIMACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO INICIAL Y FINAL DEL CONCRETO HIDRÁULICO

Gilberto Wenglas Lara, Sergio Adrián Domínguez Mendoza, José Castañeda Ávila y José Mora Ruacho

LA CONTAMINACIÓN POR COMBUSTIÓN EN LOS AEROPUERTOS

Demetrio Galíndez López

CIENCIA Y CULTURA

ANTECEDENTES Y PERSPECTIVAS DEL DERECHO HUMANO AL AGUA Y AL SANEAMIENTO EN MÉXICO

Gustavo Armando Ortiz Rendón

CURIOSIDADES MATEMÁTICAS Y SUS RESPUESTAS

PAVIMENTOS DE LARGA DURACIÓN CON MATERIALES RECUPERADOS: CASO DE ESTUDIO EN LA AUTOPISTA MARAVATÍO-ZAPOTLANEJO

Sergio Serment Moreno

MATEMÁTICAS

CORREDORES TRONCALES DE LA RED CARRETERA NACIONAL Óscar de Buen Richkarday

BITÁCORA

Cena de Fin de Año

COLABORACIONES

VÍAS TERRESTRES

AÑO 16 No 93, ENERO-FEBRERO 2025

Disponible digitalmente en www.viasterrestres.mx

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CONSEJO EDITORIAL DE LA REVISTA

Presidente

Salvador Fernández Ayala

Director General

Arturo Manuel Monforte Ocampo

Subdirector

Amado de Jesús Athié Rubio

Consejeros

Demetrio Galíndez López

Jorge de la Madrid Virgen

José Mario Enríquez Garza

Manuel Zárate Aquino

Miguel Ángel Vergara Sánchez

Óscar Enrique Martínez Jurado

Verónica Flores Déleon

Carlos Alberto Correa Herrejón

Martín Olvera Corona

Alfredo Bonnin Arrieta

VÍAS TERRESTRES

AÑO 16 No 93, ENERO-FEBRERO 2025

VÍAS TERRESTRES es una publicación bimestral editada por la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A.C. Camino a Santa Teresa No. 187, Col. Parques del Pedregal, Alcaldía Tlalpan, C.P. 14010, CDMX. México. Tel. 55.55283706 www.amivtac.com | www.viasterrestres.mx correo electrónico: viasterrestres@amivtac.org

Editor responsable: Arturo Manuel Monforte Ocampo. Reserva de derechos al uso exclusivo 04-2022-050213421100-102, ISSN: 2448-5292 , ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor. Licitud de título: 14708, Licitud de contenido: 12881, ambos otorgados por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso en trámite. Impresa por: CODEXMAS, S. de R.L. de C.V., Quetzal No. 1 Int. 1, El Rosedal, Alcaldía Coyoacán, 04330 CDMX, México. Este número se terminó de imprimir el 31 de diciembre con un tiraje de 1000 ejemplares.

El contenido de los artículos, así como las opiniones expresadas por los autores, no necesariamente reflejan la postura del editor de la publicación. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista Vías Terrestres como fuente, incluyendo el nombre del autor y número de la revista.

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Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C.

XXV MESA DIRECTIVA

Presidente

Salvador Fernández Ayala

Vicepresidentes

Juan José Orozco y Orozco

Martha Vélez Xaxalpa

José Jorge López Urtusuástegui

Secretario

Carlos Alberto Correa Herrejón

Prosecretario

Franco Reyes Severiano Tesorera

Verónica Flores Déleon

Subtesorero

Alberto Patrón Solares

Vocales

Juan Manuel Mares Reyes

Manuel Eduardo Gómez Parra

Carlota Andrade Díaz

José Cruz Alférez Ortega

Agustín Melo Jiménez

Sergio Serment Moreno

Verónica Arias Espejel

Eduardo Lee Sainz

Héctor Luna Millán

Gerente Administrativo

Cinthia Janeth Méndez Soto

DELEGACIONES ESTATALES

Presidentes estatales

Aguascalientes, Gregorio Ledezma Quirarte

Baja California, Sergio Barranco Espinoza

Baja California Sur, Jorge Mejía Verdugo

Campeche, Jorge Armando Iriarte Simon Chiapas, Verónica Cruz Velázquez

Chihuahua, Leonel Barrientos Juárez

Coahuila, Ernesto Cepeda Aldape

Colima, Jesús Javier Castillo Quevedo

Durango, Sotero Soto Mejorado

Estado de México, José Rodolfo Martínez Rodríguez

Guanajuato, Dalia Eréndira Mendoza Puga

Guerrero, Ricardo Alarcón Abarca

Hidalgo, Benjamín Norberto Samperio Pérez Jalisco, Sonia Alvarado Cardiel

Michoacán, Carlos Ernesto Pérez Cárdenas

Morelos, Óscar Rigoberto Coello Domínguez

Nayarit, Marco Antonio Figueroa Quiñones

Nuevo León, Blanca Estela Aburto García Oaxaca, Esteban Rutilio Sánchez Jacinto

Puebla, Manuel Romero Moncada

Querétaro, Juan Antonio Flores Rosas

Quintana Roo, Yolanda del Carmen Basulto May

San Luis Potosí, Jaime Jesús López Carrillo

Sinaloa, Saúl Soto Sánchez

Sonora, Rafael Luis Zambrano Sotelo

Tabasco, José Alfredo Martínez Mireles

Tamaulipas, Natalia Jasso Vega

Tlaxcala, Juana Torres Castillo

Veracruz, Luis Antonio Posada Flores

Yucatán, José Antonio Morales Greene

Zacatecas, Jorge Isidoro Cardoza López

VÍAS TERRESTRES 93 ENERO-FEBRERO 2025

MENSAJE DE AÑO NUEVO

Nos hemos dado la oportunidad de mirar hacia atrás y reflexionar sobre nuestro viaje, durante el cual acumulamos conocimientos y éxitos como gremio, y deseamos compartir nuestras historias y legado con las nuevas generaciones.

Y así es como concluimos el 2024 de manera exitosa los eventos conmemorativos de los 50 años de la creación de la AMIVTAC, entre los que destacan la Reunión Nacional de Vías Terrestres, las Conferencias Magistrales, los seminarios y simposios diversos, así como la edición del libro del 50 aniversario, Legado tras legado. Además, se elaboró el lienzo de la pintura El Progresista y la escultura de El Visionario, que quedan como recuerdo del espíritu original con el que se creó nuestra Asociación.

Los integrantes de la XXV Mesa Directiva nos sentimos honrados y afortunados en haber organizado esta conmemoración, para la que dedicamos responsabilidad, esmero y entusiasmo, para que todo resultara de alta satisfacción para nuestros asociados.

Es nuestro deseo que esta pasada Navidad y Fin de Año, al reunirse con sus seres queridos, hayan reflexionado sobre el año que termina y recordado que, con nuestras acciones y pensamientos, podemos mejorar el entorno que nos rodea.

Para este 2025 deseamos a nuestras Delegaciones Estatales, asociados, patrocinadores, capítulos estudiantiles y amigos, muchos éxitos y prosperidad en lo personal y en lo familiar. Que este nuevo año nos siga dando oportunidades para alcanzar el cambio y crecimiento. Que transformemos nuestras vidas con amor y empatía, que son los motores que impulsan el cambio significativo, y así podamos generar un impacto profundo en nuestras comunidades.

Al hacerlo, no solo seremos más felices, sino que también inspiraremos a otros a hacer lo mismo, contribuyendo a un mundo brillante y lleno de posibilidades.

¡Feliz y próspero Año Nuevo a todos! Sigamos recorriendo el camino hacia una vida plena y dichosa.

Ing. Salvador Fernández Ayala Presidente de la XXV Mesa Directiva Nacional

CHARLA CON COLOR

DR. ALBERTO MENDOZA DÍAZ

EL DR. ALBERTO MENDOZA DÍAZ EN ENTREVISTA CON EL ING. SALVADOR FERNÁNDEZ AYALA, PRESIDENTE DE LA XXV MESA DIRECTIVA DE LA AMIVTAC

Salvador Fernández Ayala (SFA). Distinguida comunidad, en esta ocasión me da gusto saludar al Dr. Alberto Mendoza Díaz, Director General del Instituto Mexicano del Transporte (IMT). Bienvenido, Dr. Mendoza.

Alberto Mendoza Díaz (AMD). Gracias, Salvador por la invitación para la entrevista, es un honor para mí.

SFA. Como usted sabe, Dr. Mendoza, en 2024 nuestra Asociación cumplió 50 años de existencia. Por tal motivo, queremos hacerle entrega de nuestro libro, Legado tras legado, el cual describe las contribuciones de la AMIVTAC a la infraestructura del transporte; este documento fue editado con motivo de la celebración de tal aniversario; contiene las principales peculiaridades de las diversas obras que se efectuaron durante los últimos cinco bienios de las presidencias AMIVTAC. Es un libro muy interesante.

AMD. Gracias.

SFA. Dr. Alberto Mendoza, ¿cómo fue que usted se adentró en la especialidad de sistemas de transporte?, ¿qué le llamó la atención?

AMD. Esta es una larga historia que, prácticamente, inicia desde que empecé a tener conciencia de mi vida. Cuando uno es niño se ve en el espejo y lo

primero que dice: veo aquí una serie de órganos que tienen una función y, todo eso, tiene un objetivo y opera de una cierta manera. Entonces, empecé a tener interés, más que nada, en el área del funcionamiento humano. En algún momento, ello me atrajo al campo de la medicina, y estudié el bachillerato de ciencias químico-biológicas, porque mi intención era ser médico pero, como todo joven, yo era influenciable. En una ocasión platiqué con un amigo que estudiaba la carrera de ingeniería civil y me dijo: “bueno, todo ese interés que tienes de saber cómo funcionan las cosas y a dónde llegan, también lo puedes aplicar al área de ingeniería civil, con un beneficio: no vas a tener que tratar con sangre; igual va a servirte a ti y a la comunidad, para el bienestar de todos”. Y, justamente, el éxito de cualquier profesional es eso, somos más exitosos mientras más impacto tenemos en el bienestar de nuestra sociedad. Entonces, me comentó que la ingeniería civil es una carrera que tiene presente, pasado y futuro, y el impacto hacia la sociedad es fuerte e importante. Después de esa plática abandoné la idea de la medicina y me metí de lleno a la carrera de ingeniería civil.

SFA. Interesante, Dr. Alberto Mendoza, usted es uno de los grandes ingenieros que ha registrado la historia de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes (SICT). ¿Qué ingenieros fueron su inspiración?

AMD. Es difícil elegir, porque he conocido en mi trayectoria profesional a muchos grandes ingenieros de las vías terrestres y muchos de ellos me dieron la oportunidad de colaborar. Dos que me impactaron fueron:

El Ing. Cedric Iván Escalante Sauri, el número uno. Lo conocí cuando yo vivía en Tabasco, él también vivía allí. En algún momento decidí estudiar la preparatoria en la Ciudad de México y él me dio clases de matemáticas para aprobar el examen de admisión. Después de que terminé la preparatoria y la carrera, tenía la intención de irme a estudiar un postgrado a Estados Unidos y no sabía cómo hacerlo. Un amigo me dijo: “tú conoces al Ing. Cedric, ¿por qué no le cuentas?”. Concerté una reunión con él. Para esa época, el Ing. Escalante tenía una gran trayectoria en la Secretaría y, además, trabajaba en el área de movilidad de la Ciudad de México; entonces, me dijo: “hay una posibilidad en la Asociación Mexicana de Caminos. Ellos pueden ponerte en contacto con la Universidad de Texas y te ofrecen un trabajo de asistente de investigación. Pagan poco, pero te reducen la cuota que tienes que pagar como estudiante de postgrado. Sólo hay un problema: tienes que pasar el examen de admisión y creo no lo vas a pasar”. Se rio en tono de broma.

Hice el trámite y a los seis meses me habían aceptado. Él ha sido un gran ingeniero de las vías terrestres, le tengo toda mi admiración y aprecio.

Otro ingeniero que también impactó mucho en mi vida profesional fue el Ing. Alfonso Rico Rodríguez. Él fue quien me contrató en el Instituto Mexicano del Transporte; además, trabajé mucho tiempo con él, alrededor de doce años, hasta que falleció en el 2000. Tuvimos una buena relación y fue un gran maestro. Era especialista en el tema de mecánica de suelos y en vías terrestres, y le gustaba integrar equipos de trabajo, y me integró. Estoy agradecido con él.

Entré al Instituto y, en esa época, él traía en mente un proyecto de desarrollo de una estrategia de conservación para la red carretera, con tres vertientes. Una, era la parte técnica, la segunda, la parte económica

y, finalmente, la financiera. En la parte técnica era un problema de ingeniería de sistemas, un problema de optimización, tú lo sabes, Salvador, has estado en la Dirección General de Conservación de Carreteras. Es como buscar, para el ciclo de vida de los diferentes tramos de la red, la solución que sea óptima para cada uno de los tramos de la red. Optimizar, quiere decir que la red esté en las mejores condiciones, aunque sujeta siempre a una restricción presupuestal. Trabajé con él en eso, en el desarrollo de un sistema de gestión de pavimentos que se llamaba Sistema Mexicano de Administración de Pavimentos, esa era la vertiente técnica. La vertiente económica era hacer un estudio origen y destino, sobre todo, del transporte de carga, registrando también una serie de características propias de los vehículos, configuración, etc., además, del tipo de carga que transportaba, porque su idea era identificar los corredores por donde fluía el mayor valor económico de las mercancías. Decía que a esos corredores había que tenerlos impecables. La tercera vertiente era la parte financiera, y aunque no había recursos suficientes, era necesario buscar algún mecanismo que, de una manera relativamente práctica, generara los medios financieros necesarios para la conservación. Entonces se hablaba, así como en muchos países de América Latina y diferentes partes del mundo, de un impuesto pequeño dedicado a los combustibles, que pudiera dar los recursos necesarios para financiar la conservación de las carreteras. Fue un ingeniero con una gran visión, le tengo gran admiración y aprecio. En épocas recientes, he tenido oportunidad de conocer, en la Secretaría, a muchos ingenieros de vías terrestres, y siempre he apreciado su labor. Uno de ellos es el Ing. Felipe Verdugo, siempre me ha invitado a trabajar con él en diferentes temas y eso me ha dado oportunidad de trabajar contigo, Salvador, y con otros ingenieros de las vías terrestres, del entorno profesional de nuestro país, de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres.

SFA. De su trayectoria en el Instituto Mexicano del Transporte durante años, ¿qué lo llevó a ser el Director General del IMT?

AMD. Mi especialidad es la ingeniería de sistemas aplicada a la ingeniería civil y al transporte. Es una serie de técnicas probabilísticas y estadísticas para

tratar de tener un enfoque y obtener la solución óptima, la más conveniente, la más adecuada, sujeta a una serie de restricciones. Y entonces, durante la primera etapa como ingeniero en vías terrestres trabajé con el Ing. Rico en sistemas de gestión de pavimentos y lo aplicamos en el Instituto Mexicano del Transporte. Después, me comentó, en los años noventa, que se había firmado el Tratado de Libre Comercio y que Estados Unidos y Canadá tenían sistemas de gestión de seguridad muy buenos, además de instituciones muy sólidas para atender la seguridad operativa, la seguridad vial, y México no los tenía. “Alguien se tiene que hacer cargo del tema de seguridad vial y, como hay que trabajar con médicos y profesionistas de otras áreas, que nadie quiere hacerlo, entonces le voy a pedir que usted me ayude en esa área, yo lo apoyo desde aquí”, me dijo el Ing. Rico. En ese tiempo pasé de los temas de optimización de sistemas, a la seguridad vial. En el IMT habíamos hecho cosas que eran muy importantes en ese momento; por ejemplo, identificar las configuraciones de cargas más productivas, más convenientes, el impacto que tiene la circulación de vehículos de carga en vacío; en ese tiempo no estaba muy desarrollada la logística y había muchos camiones de carga en vacío; estudiamos el impacto que tiene la sobrecarga de los camiones pesados en la infraestructura, su deterioro y, obviamente, la necesidad de presupuesto; además, identificamos las mercancías movidas en el sistema ferroviario, entre los diferentes orígenes-destinos, para los distintos sectores industriales; mercancía como el cemento, el acero, la cerveza podía pasarse de carga de carretera a carga de ferrocarril. Esa era nuestra intención, generar estrategias para ello. Todas esas preocupaciones existen desde hace treinta años y creo que muchas de ellas —el sector privado y el sector público, y en cierto modo el sistema de transporte nacional— han mejorado. Esa fue mi labor antes de entrar al área de la seguridad vial. En la seguridad vial hubo que empezar desde la temática de la estadística, cómo conjuntarla para que fuera completa, confiable y, además, cómo, a partir de la información de los accidentes, generar programas de mejora. En los últimos años hemos tenido un enfoque sistémico que trabaja en los cinco pilares, que son la gestión, los vehículos, el factor humano, las carreteras y la parte de los servi-

cios médicos de emergencia para tratar de mejorar la seguridad vial. En estos últimos años, nos ha tocado trabajar, primero, en el desarrollo de la Ley Nacional de Movilidad y Seguridad Vial. Actualmente estamos trabajando en la estrategia nacional en seguridad vial y, por tal motivo, me ofrecieron la labor de Director General del IMT. Después de la formación académica y de muchos años de estar en la Secretaría del Instituto, creo que es una gran oportunidad y hemos tratado de hacerlo lo mejor posible.

SFA. Excelente. La AMIVTAC, como Comité Nacional ante la Asociación Mundial de la Carretera PIARC y usted, Dr. Alberto Mendoza como nuestro Primer Delegado representante de México, ¿cómo observa a nuestra AMIVTAC a nivel mundial, dentro de esa gran Asociación Mundial?, ¿cómo nos ven?

AMD. Bueno, considerando el gran país que es México, que tiene muchas jurisdicciones, que no muchos países son de esa dimensión y de esa magnitud, en la Asociación Mundial de Carreteras se le ve a México y a la AMIVTAC, por supuesto, como uno de los comités nacionales más importantes. Lo que le da más impulso a esa visión es el hecho de la organización que tiene la AMIVTAC, que cubre todo el país, con delegaciones en todos los estados, que tiene una membresía muy grande, con una actividad muy intensa en materia de difusión del conocimiento y en materia de enseñanza que no la tienen muchos comités nacionales en el mundo. Creo que México tiene que estar en la Asociación Mundial de Carreteras, que es imprescindible, que es obligado.

SFA. Finalmente, estimado Dr. Alberto Mendoza, cumplimos los 50 años de la fundación de la Asociación. ¿Qué mensaje le daría a nuestra comunidad que engrandece las vías terrestres?

AMD. Creo que en México hay grandes ingenieros en vías terrestres, que tienen una gran trayectoria, tanto en el sector público como en el privado, y que despliegan una labor de capacitación profesional muy amplia y una labor técnica fuerte. Son proactivos y participan en el desarrollo de nuevas tecnologías y metodologías. Mi recomendación es que sigan así y, sobre todo, que apoyen e impulsen la formación de los nuevos ingenieros porque los que estamos tendremos que salir y cuando menos tienen que venir profesionales de las vías terrestres que sean de la misma calidad que los que han pasado por la Asociación.

SFA. En la AMIVTAC tenemos nuestro capítulo estudiantil, jóvenes estudiantes de ingeniería civil que están por concluir su carrera, ¿qué mensaje les daría a ellos?

AMD. Si tienen la inquietud de la temática, en primer lugar, que conozcan el área de las vías terrestres, muchos no la cursan por falta de conocimiento, o bien, porque en las universidades dan una clase suelta de transporte o de puentes y eso es todo. Las vías terrestres es un área en la cual se necesitan muchos profesionales, bien capacitados, para seguir

impulsando su desarrollo en este país. Que conozcan y estudien con mucha pasión, para posteriormente trabajar para ellas con mucha más pasión, como lo hemos hecho nosotros, creo yo. Quizá ha sido nuestro legado.

SFA. Muchas gracias, Dr. Mendoza, por su tiempo y sus valiosas palabras que estarán en nuestra edición No. 93 (enero-febrero) de la revista Vías Terrestres.

AMD. Estoy agradecido y honrado por la entrevista, mi estimado Salvador.

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ESTIMACIÓN DEL TIEMPO DE FRAGUADO

INICIAL Y FINAL DEL CONCRETO HIDRÁULICO

SERGIO ADRIÁN DOMÍNGUEZ MENDOZA, JOSÉ CASTAÑEDA ÁVILA, JOSÉ MORA RUACHO.

Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ingeniería, Circuito Universitario Campus 2, 31125, Chihuahua, Chih., México.

INTRODUCCIÓN

El concreto es un material compuesto de agregados pétreos incorporados en una mezcla cementante que llena los espacios entre las partículas de agregado y las mantiene juntas. Comúnmente, en el área de la construcción, concreto se refiere a aquel elaborado con arena, grava y cemento Portland, mezclados con agua. El concreto es el material de construcción más ampliamente usado en el mundo. Se aplica en diferentes estructuras de ingeniería como aquellas que se usan en edificios, puentes, pavimentos, entre otras. Además, su producción en peso o volumen se excede en un factor mayor a diez respecto al acero (Li, 2011). Como material estructural, la resistencia a la compresión del concreto a la edad de 28 días es el principal índice de diseño. Sin embargo, hay otras propiedades muy importantes que caracterizan al concreto, ejemplo de ellas son el módulo de elasticidad, el coeficiente de Poisson y la durabilidad. Estas propiedades evolucionan, en principio, de acuerdo con el proceso de hidratación del cemento, desde una edad temprana del concreto hasta la etapa de endurecimiento. En este sentido resulta importante conocer el tiempo de fraguado inicial y final del concreto, como parte del proceso relacionado con

GILBERTO WENGLAS LARA

Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ingeniería, Circuito Universitario Campus 2, 31125, Chihuahua, Chih., México.

su consistencia, en actividades como el vibrado, acabado y remoción de cimbra.

RESISTENCIA DEL CONCRETO HIDRÁULICO

El concepto de resistencia se basa en la definición de esfuerzo y deformación. El esfuerzo normal (o de compresión σ) se define como la carga axial aplicada (P), dividida por el área original transversal (A). Este esfuerzo comúnmente se expresa como:

�������� = �������� ��������

Por otra parte, la deformación unitaria (Ɛ) se determina como el cambio de longitud (∆L) por unidad de longitud original (L), la cual puede expresarse como:

ε = ���������������� ��������

La resistencia de un material se define como la capacidad de resistir los esfuerzos generados por una fuerza externa antes de la falla. En el caso del concreto, con frecuencia, la falla la determina la presencia de grietas, las cuales están estrechamente relacionadas con el desarrollo de deformación. De

hecho, el verdadero criterio de falla del concreto es la deformación límite antes que el esfuerzo límite; sin embargo, la deformación límite del concreto varía para diferentes condiciones y niveles de carga (Li, 2011). La resistencia a la compresión, por medio de pruebas a la falla de cilindros de concreto de 6 pulgadas de diámetro por 12 pulgadas de longitud, es la propiedad del concreto que se especifica para el diseño y en el control de calidad. Esto se debe a que:

· Es un indicador directo de su capacidad para resistir cargas en estructuras.

· Es relativamente fácil su medición.

· Otras propiedades del concreto, que suelen ser difíciles de obtener, pueden correlacionarse con su resistencia.

PROCESO DE HIDRATACIÓN

La reacción del cemento en presencia de agua forma una pasta endurecida, la cual mantiene unido al agregado grueso y al fino para formar una masa sólida de características importantes para su uso en infraestructura de la construcción (Neville, 2013). En términos prácticos, en el concreto pueden identificarse dos fases: la pasta de cemento y los agregados pétreos; su comportamiento bajo carga es el resultado de la interacción de estas dos fases y las regiones interfaciales entre ellas. La falla del concreto sucede debido al desarrollo de una red de microgrietas que crece con el incremento de la carga hasta llegar a un punto donde no soporta mayor fuerza.

El proceso de transformación del concreto desde la edad temprana, esto es, en condiciones moldeables, hasta llegar a una estructura rígida con propiedades deseadas para su empleo en estructuras de ingeniería, ocurre como resultado de reacciones químicas entre el material cementante y el agua, proceso definido como hidratación. Este proceso se caracteriza por el uso del agua libre y la formación de una red entrelazada de partículas hidratadas, que llevan a un estado gradualmente más rígido y posteriormente a un estado endurecido, que se define como fraguado. En mezclas de concreto con cemento Portland, el fraguado toma lugar en un lapso de horas a partir del contacto del cemento con el agua (ASTM, 2006).

El fraguado se refiere a la rigidez de la pasta de cemento, el cual engloba cierta arbitrariedad en su definición. En términos prácticos, el fraguado se

refiere al cambio de la consistencia, del estado fluido a un estado rígido. Es importante distinguir entre el fraguado y el endurecimiento, siendo este último el utilizado para referirse a la ganancia de resistencia de la pasta de cemento fraguada.

TIEMPO DE FRAGUADO DEL CEMENTO

El método convencional para evaluar el tiempo de fraguado inicial y el tiempo de fraguado final de la pasta de cemento (cemento más agua) se describe en la norma ASTM C191-21 Métodos de Prueba Estándar para el Tiempo de Fraguado de Cemento Hidráulico por la Aguja de Vicat (ASTM, 2021), el cual contempla como equipo básico el Aparato de Vicat. El procedimiento consiste en colocar la pasta de cemento en un molde, se penetra con una aguja de diámetro de 1.00 ± 0.05 mm. El tiempo transcurrido a partir del contacto del cemento con el agua de mezclado, y hasta el momento en que la aguja penetra no más de 25 mm, representa el tiempo de fraguado inicial. El tiempo de fraguado final es el tiempo transcurrido desde el momento en que se agrega el agua de mezclado al cemento, hasta el momento en que la aguja registra la primera medición de penetración que no marca la superficie de la muestra con una impresión circular completa.

Las variables de mayor relevancia en el tiempo de fraguado inicial y final son:

a. La composición química del cemento.

b. El tamaño del grano (finura) del cemento, a mayor finura mayor velocidad de hidratación.

c. La cantidad de agua de mezclado.

Existen métodos alternativos para evaluar el fraguado del cemento, que buscan bajar el costo y reducir el tiempo de aplicación, como son los basados en sensores capacitivo y resistivo (Ferrández et al., 2020), en el atributo exotérmico del proceso de hidratación del cemento y ondas ultrasónicas (ASTM, 2006), con resultados positivos y que requieren mayor investigación para su estandarización.

TIEMPO DE FRAGUADO DEL CONCRETO

El agregado pétreo constituye el esqueleto del concreto. Aproximadamente ocupa tres cuartas partes del volumen de un concreto convencional. Por ello, constituye un factor importante en las propiedades

del concreto, tanto en el estado fresco como endurecido. Comúnmente se considera un material inerte; sin embargo, sus propiedades físicas, térmicas y químicas influyen en el desempeño del concreto (Neville & Brooks, 2010).

Por otra parte, es posible obtener el tiempo de fraguado del concreto, el cual se considera una propiedad distinta al de la pasta de cemento. El método está prescrito en la norma ASTM 403/C 03/M Método Estándar para el Tiempo de Fraguado de Mezclas de Concreto por Resistencia a la Penetración (ASTM, 2009). El tiempo de fraguado inicial y final se obtiene de una muestra de mortero resultante de cernir el concreto por la malla correspondiente a la arena (abertura 4.75 mm), separando la grava, o se prepara un mortero, y son definidos por los cambios en la resistencia de penetración del mortero, como función del tiempo. El método consiste en verter el mortero en un recipiente rígido sin absorción, para colocarse a una temperatura específica. De forma periódica, se obtiene la resistencia a la penetración a través de una serie de agujas que decrecen en diámetro de manera sucesiva, las cuales penetran en la mezcla una profundidad de 25 mm. Cada punto de penetración en la superficie de la muestra se selecciona de manera que no influya en la lectura el punto de penetración anterior. Se procura remover el agua en exceso de la superficie de forma regular. La resistencia a la penetración se obtiene dividiendo la carga aplicada por el área de la aguja respectiva. Los valores de resistencia se grafican como función del tiempo de hidratación, a los cuales se les ajusta un modelo de regresión, determinando de esta manera, el tiempo inicial y final de fraguado.

Las resistencias a la penetración que determinan el tiempo de fraguado inicial y final se definen como 35 kg/cm2 (500 lb/in2) y 281 kg/cm2 (4000 lb/in2), respectivamente. El tiempo inicial de fraguado así definido, representa el tiempo en donde el concreto ya no puede moldearse, aún con la aplicación de vibrado. El tiempo de fraguado final se refiere al tiempo transcurrido al momento en el que el concreto ya no se puede deformar; indica el momento en el cual la superficie del concreto no puede ser manipulada y se puede iniciar con la operación de curado (FIGURA 1).

En la FIGURA 2 se muestran los datos de resistencia a la penetración de tres muestras de una misma

0 TF = tiempo de fraguado inicial TF = tiempo de fraguado final f etapa de fraguado endurecimiento de concreto rigidización del concreto

tiempo (transcurrido a partir del contacto del agua con el cemento) r

0 texta regular seis

˚C texta regular siete Iosevka fixed regular Iosevka fixed bold

FIGURA 1. Tiempos inicial y final de fraguado del concreto, obtenidos por resistencia a la penetración.

re s istencia a la p e netración (kg / cm²) tiempo (min) y = 6E - 13x 4.9297 y = 8E -16x 6.3642 y = 2E-20x8.9061

FIGURA 2. Resistencias a la penetración de 3 muestras sometidas a diferentes temperaturas de curado (TC), con sus respectivos modelos de ajuste.

mezcla de concreto, sometida a tres temperaturas de curado (TC), a las cuales se les ajustó una línea de tendencia potencial. A partir de las curvas, o usando la ecuación de ajuste correspondiente, es posible obtener el tiempo de fraguado inicial y final, para las resistencias de 35 kg/cm2 y 281 kg/cm2, respectivamente (TABLA 1). Se puede observar que, debido al efecto de la temperatura de curado en el proceso de hidratación del cemento, el tiempo de fraguado es menor a mayor temperatura.

TABLA 1. Tiempo de fraguado inicial y final de tres muestras sometidas a diferentes temperaturas de curado (TC).

Muestra Temperatura de curado, TC (oC)

Las reacciones entre el cemento y el agua son la principal causa del fraguado del concreto; sin embargo, este no es igual que el fraguado obtenido del cemento utilizado en el mismo concreto (Metha & Monteiro, 2006). El proceso del tiempo de fraguado y endurecimiento son manifestaciones físicas de la hidratación progresiva de las reacciones de hidratación del cemento. Este método de prueba se puede aplicar tanto en condiciones de campo como en condiciones controladas de laboratorio.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Una de las principales ventajas del método establecido en la norma ASTM 403/C 03/M es que es posible tomar múltiples lecturas de resistencia a la penetración en el mismo espécimen, obtenido directamente del concreto. Varias lecturas de resistencia permiten un mejor ajuste del modelo y una mayor precisión de los tiempos de fraguado. Además, puede apoyar en los tiempos de acabado, determinando tiempos de inicio y término de operaciones de acabado, cimbrado y curado. No menos importante es el hecho de que el equipo de laboratorio es relativamente de bajo costo.

Por otra parte, una desventaja significativa del método es la actividad de cribado del concreto para obtener el mortero. En la práctica, obtener las muestras puede llevar un tiempo que no resulta aceptable y, adicional a este tiempo, el monitoreo, que lleva las tomas de lectura de resistencia a la penetración, es un tiempo importante para considerar. Otro punto es la diferencia en el tiempo de fraguado inicial con la norma y lo observado en campo. En la práctica, las operaciones de acabado suelen iniciar antes del tiempo de inicio del fraguado.

CONCLUSIONES

La prueba ASTM 403/C 403M define de manera arbitraria los límites que determinan el tiempo inicial y final de fraguado; sin embargo, son referencia en actividades prácticas en el proceso de acabado, los tiempos de remoción de la cimbra, el aserrado de juntas, así como en los tiempos de curado.

Es importante mencionar el hecho de que los tiempos de fraguado definidos así por el método estándar, son marcas que se determinan en el mortero, directamente obtenido de la mezcla de concreto, lo cual se asume lo más representativo de los procesos del estado fluido al endurecido del concreto en campo. Deben explorarse métodos no convencionales para la evaluación del tiempo de fraguado como lo es la aplicación de técnicas de resonancia y transmisión de señal eléctrica, de manera que los tiempos de fraguado representen la condición de campo del concreto hidráulico con pruebas que se efectúen en un tiempo y un costo razonable.

REFERENCIAS

ASTM. (2006). Significance of Test and Properties of Concrete & Concrete-Making Materials (J. F. Lamond & J. H. Pielert). ASTM International. ASTM. (2009). C 403/C 403M - Standard Test Method for Time of Setting of Concrete Mixtures by Penetration Resistance. ASTM International. ASTM. (2021). C191-21 Standard Test Methods for Time Setting of Hydraulic Cement by Vicat Needle. ASTM International.

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LA CONTAMINACIÓN POR COMBUSTIÓN EN LOS AEROPUERTOS

DEMETRIO GALÍNDEZ LÓPEZ

Docente e investigador de la Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura, Unidad Zacatenco del Instituto Politécnico Nacional. galindez_lopez@hotmail.com

En la actualidad, es importante aprovechar los adelantos tecnológicos en el desempeño de cualquier actividad humana. A pesar de que las personas y los países con mayores estándares sociales y mejores niveles de vida utilizan tecnologías de punta para realizar sus actividades, son ellos quienes más han deteriorado el medioambiente.

AEROPUERTOS

La función de los aeropuertos es permitir las operaciones aeronáuticas que realizan las aerolíneas para transportar pasajeros. Están integrados por el lado aire (Air Side) o área de movimiento aeronáutico, la zona terrestre o lado tierra (Land Side), y las instalaciones de apoyo.

El movimiento de las aeronaves y de los vehículos en tierra en los aeropuertos emite contaminantes a la atmósfera; en especial, contaminación por combustión, que se produce por el escape de los motores de aeronaves y vehículos terrestres.

LA CONTAMINACIÓN POR COMBUSTIÓN

La Organización Mundial de la Salud (OMS) aconseja no superar anualmente las 20 ug/m3 (1 mg=1 microgramo, que es la millonésima parte de un gramo) en PM10 o bien, 20 ug/m3 para el bióxido de azufre y 40 ug/m3 para el bióxido de nitrógeno.

El humo es una materia carbonosa que producen los escapes de los motores, y que ocasiona opacidad en la atmósfera y resta visibilidad a las personas. Se mide mediante un indicador conocido como “índice de humos” (smoke number), que se obtiene al hacer pasar una muestra de humo por un filtro y que, a su vez, reporta el porcentaje del cambio de reflexión con respecto al filtro limpio en una escala de 0 a 100. El valor de este índice no debe de ser superior al 50 %.

El aeropuerto contiene fuentes de emisión, tanto de tipo fijo como móvil, que liberan diversos contaminantes a la atmósfera. Entre estos se encuentran el monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), dióxido de azufre (SO2), compuestos orgánicos volátiles (COV) y material con partículas de 10 μm (PM10). Esto último incluye partículas sólidas o líquidas con un diámetro entre 2.5 y 10 μm (micrómetros), compuestas por sustancias inorgánicas como silicatos, aluminatos, metales pesados, etc., y material orgánico asociado a partículas de carbono (hollín). Estos contaminantes contribuyen a la formación de humo en la atmósfera.

En el caso de los gases, se analiza su contenido en hidrocarburos, en monóxido de carbono y en óxido de nitrógeno en gramos masa, mediante motores a potencia nominal del 100 % durante 0.7 minutos en el despegue, del 85 % en el ascenso durante 2.2 minutos, del 30 % en la aproximación durante 4 minutos y del 7 % en el rodaje durante 26 minutos. Para realizar la medición, se determina la concentración en partes por millón del gas contaminante en el volumen de gas total, con un detector de ionización de llama para la mezcla de hidrocarburos, un analizador de infrarrojos para los óxidos de carbono y un analizador de radiación químico-luminiscente para los óxidos de nitrógeno.

Una vez que se tienen las concentraciones, se calcula el índice de emisión (EI) Emission Index, que es la masa en gramos de cada componente analizado por unidad de masa de combustible, empleado en kg; se aplican los índices al gasto másico de combustible y se obtiene la emisión en g/m (gramos/masa). El total emitido corresponde al ciclo de referencia de aterrizaje y despegue, para el número de motores del avión, expresado en kg.

Las emisiones de gases en las fases de operación y por tipo de las aeronaves se muestran en las TABLAS 1 y 2

TABLA 1. Emisiones en fases de operación del avión.

TABLA 2. Emisiones por tipo de avión diario.

EMISIÓN: DISTANCIA-NÚMERO DE PASAJEROS, OPERACIÓN EN GRAMOS DE CO2

EQUIVALENTE/PASAJERO

La emisión varía significativamente en función de la distancia y del número de pasajeros por operación. Por ejemplo, un avión de hasta 50 pasajeros a una distancia de 1,000 km presenta un factor de emisión de 683, mientras que para esa misma distancia, pero en un avión que transporta 250 pasajeros, tiene un factor de emisión de 293; y, por último, para un avión que transporta más de 250 pasajeros a una distancia mayor de 11,000 km, el factor de emisión es de 223 g CO2 eq/pax.

AVANCES TECNOLÓGICOS Y EDAD DE LA FLOTA AÉREA

Los avances tecnológicos impulsados por la industria en la fabricación de aviones y motores más eficientes lograron disminuir el consumo

de combustible hasta un 49 % respecto a los aviones del siglo pasado, y hasta un 80 % de sus emisiones, además de permitir el uso de nuevas tecnologías de navegación más precisas, confiables y eficientes.

La edad de la flota aérea influye en los índices de contaminación. En este caso, la edad de la flota aérea mexicana pasó de 18.7 años en el año 2000 a 10.5 en 2011, y en 2017 se renovó para quedar con una edad promedio de 8.2 años

Los aviones de las principales compañías aéreas, como Aeroméxico, Aeroméxico Connect, Volaris e Interjet promediaron una edad de 6.3 años, según estadísticas de la Dirección General de Aeronáutica Civil (DGAC), ahora Agencia Federal de Aviación Civil (AFAC). Como referencia, se sabe que la vida útil de las aeronaves es de 25 a 35 años.

CONTAMINANTES CRITERIO

Los contaminantes criterio son perjudiciales para la salud y el bienestar de los seres humanos. Se les llamó contaminantes criterio porque fueron objeto de evaluaciones publicadas en documentos de calidad del aire en los Estados Unidos, con el objetivo de establecer niveles permisibles que protegieran la salud, el medioambiente y el bienestar de la población.

PAÍSES CON MAYOR NÚMERO DE EMISIONES

De acuerdo con el ranking mundial publicado por la revista Expansión, en 2018, los 10 países con más emisiones, expresadas en kilotoneladas (kt), son: China 11, 535,200; USA 5,107.261; India 2,597,368;

Rusia 1,792,015; Japón 1,153,717; Alemania 702,600; Irán 701,986; Corea del Sur 651,870; Arabia Saudita 614,607; Canadá 584,846, que suman 25,441,462, es decir, 25,441 millones de toneladas.

Los siguientes diez países son: Sudáfrica 494,862; México 485,004; Brasil 478,140; Australia 433,379; Turquía 415,783; Reino Unido 364,906; Francia 314,736; Italia 331,563; España 259,310 y Emiratos Árabes Unidos 222,612, que suman 3,800,305, es decir, 3,800 millones de toneladas.

Los países industrializados tienen el 20 % de la población del planeta y consumen el 86 % de la producción mundial de aluminio, 81 % del papel, 80 % del hierro y acero y 76 % de la madera.

En 2020, a pesar de la COVID-19, se emitieron 51,000 millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera. La emisión total de dióxido de carbono se ha incrementado en los últimos cinco años, aunque se han reducido las emisiones por habitante.

La emisión de dióxido de azufre (SO2) en 2018, en kilotoneladas (kt), la encabezaba la India con 4,586; seguido de Rusia 3,683; China con 2,578, México en cuarto lugar con 1,897, e Irán con 1,820 kt, según datos de Greenpeace basados en la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) En 2021, más del 90 % del tráfico y transporte dependían de los hidrocarburos. La producción del petróleo tiene la siguiente eficiencia energética: se necesita la energía de un barril de petróleo para recuperar hasta 30 barriles de pozos convencionales. La refinación del petróleo sujeta a varios

procesos térmicos produce gasolina, diésel y turbosina y asfalto, que es el último producto de la refinación. Un barril de petróleo estándar de 160 litros produce 76 litros de gasolina y 26 litros de diésel, un rendimiento de 63.75 %, y 1 kg de diésel produce 3.16 kg de CO2

EMISIONES EN MÉXICO

De los 485 millones de toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de México, el 30 % proviene de la generación de electricidad, el 24 % del transporte, el 10 % del sector ganadero y el resto de otras fuentes más pequeñas.

De acuerdo con el ranking mundial, la evolución de las emisiones en México de 1970 al 2019 se muestran en las TABLAS 3 y 4. Como se observa, nuestro país es uno de los más contaminantes, pues se ubica en el lugar 12 de 182 naciones evaluadas. Se pueden hacer varios análisis a partir de estos datos en cuanto al crecimiento de emisiones, relacionándolas con el crecimiento económico o con el crecimiento social del país.

TABLA 3. México. Emisión total de (CO2) en kilotoneladas (kt): CO2 petróleo (CO2 P) Kt, pc per cápita (CO2pc), emisión de CO2 kg por cada 1000 dólares.

TABLA 4. México. Emisión de CO2 total en kilotoneladas (kt): CO2 petróleo (CO2 P) kt, pc per cápita, emisión de CO2 kg por cada 1000 dólares. *SD: sin datos

EMISIÓN DE GASES DE EFECTO INVERNADERO

Petróleos Mexicanos (PEMEX) estima que, por cada litro de turbosina quemada, las siguientes cantidades de gases contaminantes que se emiten a la atmósfera son: 2.036 kilogramos de CO2, 0.0011 kilogramos de SOX y 0.0215 kilogramos de NOX. Para el gasavión, los valores son: 2.536 kilogramos de CO2, 0.0014 kilogramos de SO2 y 0.0268 kilogramos de NOX. Para estimar la emisión de los gases de efecto invernadero, se tiene que en México, en 2020, la red de estaciones de combustible de ASA suministró a las aeronaves del país 2,713,801,062 litros de turbosina en 464,102 servicios y 24,314,649 litros de gasavión en 77848 servicios. Los contaminantes que se emitieron a la atmósfera se muestran en la TABLA 5

TABLA 5. Producción de gases contaminantes por tipo de combustible suministrado por ASA en la red de aeropuertos del país en 2020.

En México, en 2020, la red de estaciones de combustible de ASA suministró a las aeronaves en el aeropuerto de mayor consumo, el AICM, 42,926,111 litros de turbosina en 9,116 servicios, y litros de gasavión en 725 servicios. Las emisiones de gases en ese aeropuerto se muestran en la TABLA 6

TABLA 6. Gases contaminantes en kilogramos por tipo de combustible suministrado por ASA en el aeropuerto de mayor consumo AICM.

biente. Los aspectos a considerar para minimizar los efectos de la aviación sobre el cambio climático son el desarrollo de nuevas tecnologías, mediante la búsqueda de eficiencias en el combustible para reducir las emisiones de CO2 y huellas sonoras. Esto aunado a investigaciones sobre combustibles alternativos, nuevas estructuras con materiales compuestos para reducir el peso de las aeronaves e implantación de mejoras aerodinámicas. También es necesario intensificar los esfuerzos en el desarrollo de biocombustibles alternativos obtenidos de plantas y algas.

En México, en 2020, la red de estaciones de combustible de ASA suministró a las aeronaves en el aeropuerto de menor consumo, el de Nogales, 60,965 litros de turbosina en 76 servicios y 127,814 litros de gasavión en 290 servicios. Las emisiones de gases en ese aeropuerto se muestran en la TABLA 7

TABLA 7. Producción de gases contaminantes en kilogramos por tipo de combustible suministrado por ASA en el aeropuerto de menor consumo.

Asimismo, es factible reducir emisiones mediante la implementación de mejoras aerodinámicas, como el uso de winglets integrados (dispositivos en la punta de las alas de los aviones) que mejoran del 3 al 5 % la eficiencia aerodinámica. Además, existen avances en los sistemas de propulsión gracias al uso de pilas de combustible para obtener energía eléctrica y cuya emisión principal sería agua.

MEDIDAS DE MITIGACIÓN

En el periodo 2001-2004, la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI) realizó un estudio detallado sobre las posibilidades de introducir instrumentos económicos para mitigar el daño ambiental, y se llegó a la conclusión de que el comercio de emisiones (compra-venta de bonos de carbono) en régimen abierto, con participación de otros sectores, era un esquema eficiente, ya que permitía que la industria pudiese invertir en la reducción de emisiones de CO2 orientado a que el costo unitario de la reducción fuese menor.

En su resolución A33-7, la OACI describe la necesidad de lograr un equilibrio entre el desarrollo de la aviación y la calidad del medioam-

Un sistema de células de combustible, desarrollado por Airbus y Michelin, se probó en un A-320. Dicho sistema está basado en hidrógeno y oxígeno, genera hasta 20 kW (kilowats) de energía eléctrica y agua como desecho, y permite mover la bomba del motor eléctrico, el circuito hidráulico de reserva y los alerones. La robustez de este sistema se confirmó en las altas cargas de gravedad durante giros y maniobras de gravedad cero del avión.

También se puede realizar un proceso de certificación de emisiones de motores aeronáuticos

o motor de aviación mediante ensayos en banco de pruebas, mediante la medición del peso de los contaminantes emitidos en un ciclo específico de funcionamiento (LTO, Landing Take off), que simula un despegue y un aterrizaje, mientras el motor se mantiene en los empujes adecuados a las fases de vuelo en la aproximación, aterrizaje, rodaje, despegue y ascenso.

MEDIDAS PARA ATENUAR LOS IMPACTOS DE LOS GEI DE LA ACTIVIDAD AÉREA

En relación con la disminución de las emisiones de CO2, en el ámbito mundial de la navegación aérea se trabaja en las siguientes áreas: mejora en la eficiencia de los combustibles, incremento del factor de ocupación de las aeronaves, acortamiento de las rutas aéreas, reducción de las demoras y construcción de aeronaves más ligeras.

Los objetivos de la International Air Transport Association (IATA) han sido:

· Incrementar en 25 % la eficiencia del combustible de las aeronaves para el año 2020.

· Estabilizar el impacto ambiental y tener un crecimiento nulo de CO2 a partir del año 2020.

· Reducir en un 50 % las emisiones de CO2 para el año 2050, en comparación con las generadas en 2005.

Para lograr estos objetivos, se están explorando diseños aerodinámicos más convenientes, la utilización de la energía solar en las aeronaves, la tecnología de células de combustible y el empleo de biocombustibles sostenibles que no compitan con los cultivos que dan alimento al ser humano.

Para disminuir la contaminación por combustión de las operaciones aeronáuticas en tierra, se procura apagar uno o más motores después del aterrizaje; que los vehículos terrestres sean eléctricos o usen gas propano en lugar de gasolina; utilizar células de ensayo equipadas con cámaras de postcombustión y convertidores catalíticos durante la prueba de arranque de motores e instalar dispositivos que reduzcan las emisiones originadas en incineradores, instalaciones del clima artificial y talleres de mantenimiento. Sobre todo, es necesario acatar las disposiciones que emiten los organismos nacionales e internacionales a través de la normatividad.

Las Conferencias COP, que realiza la ONU cada año, son las reuniones más serias y formales para la preservación del medioambiente, puesto que ahí se adoptan medidas de mitigación a los fenómenos de contaminación. La más reciente fue del 30 de noviembre al 12 de diciembre de 2023, en Dubái, destinada a cumplir el objetivo del Acuerdo de París de limitar el aumento de la temperatura a 1.5 °C. En esta conferencia se plantearon varias acciones, de las cuales, las más relevantes fueron aplicar la Inteligencia Artificial (IA), que simplificará el proceso de validación y análisis de los datos climáticos presentados por los 196 firmantes del Acuerdo de París. Microsoft creará una plataforma que permitirá el análisis avanzado de datos climáticos mundiales, que incluirán el seguimiento de la contaminación provocado por el transporte y otras fuentes de emisiones, así como la validación del avance hacia los objetivos de reducción de carbono.

RESULTADOS

Emisiones en México

De acuerdo con el Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), México se ubica en el 12° lugar entre los países que más contaminan, con una emisión estimada en 485 millones de toneladas de GEI. En términos generales, las emisiones totales de gases de efecto invernadero (GEI) en CO2 eq (equivalente) del sector transporte han registrado una tasa de crecimiento promedio anual de 3.2 %. Las emisiones por modalidad son: automotor, 94.5 %; aéreo, 2.9 %; marítimo, 1.4 % y ferroviario, 1.2 %.

De los 485 millones de toneladas de emisiones GEI de México, el 30 % proviene de la generación de electricidad, el 24 % del transporte, el 10 % del sector ganadero y el resto de otras fuentes más pequeñas.

Emisiones de la aviación

En 2020 se suministraron en total 2,738,117 litros de combustible a la aviación, que emitieron 5,586,960,912 kg (99 %) de dióxido de carbono (CO2), 3,019,221 kg (0.05%) de óxido de azufre (SOX) y 58,998,356 kg (1 %) de óxido de nitrógeno (NOx); que representa el 1.2 % de las emisiones de GEI de México.

CONCLUSIONES

Con base en los resultados, se emiten las siguientes conclusiones:

Se tiene plenamente estudiado el aspecto de la contaminación ambiental en el planeta y se han establecido recomendaciones para disminuirla; sin embargo, ha faltado voluntad de parte de los países industrializados para adoptar los acuerdos de las reuniones marco de cambio climático de las COP de la ONU.

Los países que tienen menos emisiones a la atmósfera de GEI son los del tercer mundo; entre ellos, los que se ubican en zonas tropicales y ecuatoriales, que son los que más sufren los efectos del cambio climático, como inundaciones por huracanes, sequías por el aumento de la temperatura, que provocan la destrucción de su infraestructura y daños en su producción agrícola.

Es alentador que la COP 28 haya contemplado la incorporación de IA para impulsar una transición energética que permita abandonar progresivamente los combustibles fósiles. El objetivo es alcanzar, para

2050, un balance “neutro” de emisiones de gases de efecto invernadero. Esto implica adaptar e invertir en resiliencia climática, así como medir adecuadamente la neutralidad de carbono, que se logra cuando la cantidad de dióxido de carbono (CO2) emitida a la atmósfera es igual a la que se retira por distintas vías, lo que deja un balance cero. Este enfoque marca el comienzo de una era de sostenibilidad inteligente a escala mundial, en un momento crítico en el que es urgente evitar el calentamiento de la Tierra y alcance un nivel sin retorno.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANTECEDENTES Y PERSPECTIVAS DEL DERECHO HUMANO AL AGUA Y AL SANEAMIENTO EN MÉXICO

GUSTAVO ARMANDO ORTIZ RENDÓN

Lic. en Economía, Instituto Politécnico Nacional Maestría en Planeación y Desarrollo, Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Consultor Senior en Economía y Finanzas del Agua.

INTRODUCCIÓN

Desde 1948, la Declaración Universal de Derechos Humanos (DUDH), adoptada por la Asamblea General de las Naciones Unidas1, constituye el primer documento legal en establecer la protección universal de los derechos humanos fundamentales. A la fecha, después de 76 años, sigue siendo la base de toda ley internacional sobre derechos humanos.

Este documento fue complementado posteriormente con los pactos “Internacional de Derechos Civiles y Políticos” y el “Internacional de Derechos Económicos, Sociales y Culturales”, que sustentan los derechos humanos en los principios2 de universalidad3, interdependencia4, indivisibilidad5, equidad, no discriminación6 y progresividad7

Los derechos humanos universales están contemplados en la ley y garantizados por ella a través de tratados, el derecho consuetudinario, principios generales del derecho y otras fuentes del derecho internacional.

1 Declaración Universal de Derechos Humanos (DUDH), adoptada por la Asamblea General de las Naciones Unidas - Búsqueda (bing.com).

2 Los principios de universalidad, interdependencia, indivisibilidad y progresividad de los derechos humanos | Comisión Nacional de los Derechos Humanos - México (cndh.org.mx).

3 Todos tenemos el mismo derecho a gozar de los derechos humanos.

4 Nadie (sic) está sujeto a negociación alguna (de) los DH y no deberían suprimirse.

5 Implica que los derechos humanos no pueden ser fragmentados, sea cual fuere su naturaleza. cada uno de los derechos humanos se encuentran ligados unos a otros.

6 “Todos los seres humanos nacen libres e iguales en dignidad y derechos”. Asimismo, remarca que la ausencia de discriminación, establecida es lo que garantiza esta igualdad.

7 Asegurar el progreso en el desarrollo constructivo de los derechos humanos, al mismo tiempo, implica una prohibición para el Estado respecto a cualquier retroceso de los derechos.

El respeto a los derechos humanos de cada persona es un deber de todos. Las autoridades, dentro de sus competencias, tienen la obligación de promover, respetar, proteger y garantizar los derechos humanos reconocidos en favor del individuo, quien también tiene la responsabilidad compartida de honrarlos y ejercerlos con dignidad.

ALGUNOS ANTECEDENTES INTERNACIONALES DEL DERECHO

HUMANO AL AGUA Y AL SANEAMIENTO

En 2010, la Asamblea General de las Naciones Unidas reconoció que: “El derecho humano al agua potable y al saneamiento se deriva del derecho a un nivel de vida adecuado y está indisolublemente asociado al derecho al más alto nivel posible de salud física y mental, así como al derecho a la vida y la dignidad humana” (Consejo de Derechos Humanos)8

De acuerdo con las Naciones Unidas (2005), el problema de abastecimiento de agua en cantidad y calidad necesarias para el consumo personal y doméstico es crítico. En ese momento, 884 millones de personas carecían de acceso seguro al agua potable, y 2,600 millones no tenían saneamiento básico. En muchos casos, el agua disponible estaba contaminada y era de mala calidad9.

En cifras más actualizadas, la Asamblea de la ONU señaló que, en 2021, millones de personas seguían sin acceso al derecho humano al agua y al saneamiento (DHAyS). António Guterres afirmó que “si no se cuadruplican los esfuerzos e inversiones, no se podrá cumplir con la meta del milenio”10

Aunque los gobiernos han realizado esfuerzos nacionales, estos no han sido suficientes para revertir esta situación. Pese a las cumbres, asambleas y convenciones internacionales que destacan la importancia del tema, no se ha dado la atención práctica necesaria, especialmente en países en vías de desarrollo.

El acceso a servicios de agua potable y saneamiento seguros, asequibles y confiables es un derecho humano básico. Es indispensable para mantener medios de vida saludables y la dignidad de las personas. Los derechos humanos al agua y al saneamiento son esenciales para erradicar la pobreza,

8 Carta Internacional de los Derechos Humanos www.ohchr.org/es/what-arehuman-rights/international-bill-human-rights

9 Resolución 64/292, 28 de julio de 2010 - Búsqueda (bing.com).

10 https://reliefweb.int/report/world/el-agua-es-la-base-de-la-vida-pero-estafuera-del-alcance-de-2000-millones-de-personas.

construir sociedades pacíficas y prósperas, y garantizar que “nadie se quede atrás” en el camino hacia el desarrollo sostenible.

ALGUNOS PRONUNCIAMIENTOS DE ORGANISMOS INTERNACIONALES SOBRE EL DHAyS

· Pacto Internacional sobre Derechos Económicos, Sociales y Culturales (1966).

· Conferencia del Mar de Plata (1977)11

· Decenio Internacional del Agua Potable y el Saneamiento Ambiental (1980-1990)12.

· Observación General (OG) N°. 15 del Comité de Derechos Económicos, Sociales y Culturales de las Naciones Unidas (2002)13

· Resolución 64/292: “El derecho humano al agua y al saneamiento” (28 de julio de 2010).

· Agenda 2030 de Desarrollo Sostenible, de la Asamblea General de las Naciones Unidas (2015)14.

Otro antecedente es que en 2009, el Comité de Derechos Humanos declaró que el derecho humano al agua es indispensable para una vida digna, y lo definió como “el derecho de cada uno a disponer de agua suficiente, saludable, aceptable, físicamente accesible y asequible para su uso personal y doméstico”15.

En 2010, la Asamblea General de las Naciones Unidas reconoció formalmente el DHAyS mediante la resolución A/RES/64/292, afirmando que “este derecho es esencial para la realización de todos los demás derechos humanos”. En México, la Constitución consagra todos los derechos relacionados con el agua: la alimentación, el medioambiente sano, la vivienda digna16 y la salud17. Para ello, en la resolución

11 Pacto Internacional de Derechos Económicos, Sociales y Culturales | OHCHR

12 https://repositorio.cepal.org/entities/publication/39887623-9bf3-410f-bcfb83035f570397

13 Observación General N° 15 ONU El derecho al agua (2002) – Agua.org.mx

14 https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/2015/09/la-asamblea-general-adopta-la-agenda-2030-para-el-desarrollo-sostenible

15 El derecho humano al agua y al saneamiento | Decenio Internacional para la Acción “El agua, fuente de vida” 2005-2015 (un.org) BE

16 Artículo 4° de la Constitución de los Estados Unidos Mexicanos (Artículo 4º párrafo séptimo: “Toda familia tiene derecho a disfrutar de vivienda digna y decorosa”.

17 Artículo 4° de la Constitución de los Estados Unidos Mexicanos (Artículo 4° párrafo tercero: “Toda persona tiene derecho a la alimentación nutritiva, suficiente y de calidad. El Estado lo garantizará”, Párrafo adicionado DOF 13-102011; párrafo cuarto: “Toda persona tiene derecho a la protección de la salud (…) la ley definirá (…) la concurrencia de la Federación y las entidades federativas en materia de salubridad general”. Párrafo adicionado DOF 03-02-1983. Reformado DOF 08-05-2020; párrafo quinto: “Toda persona tiene derecho a un medioambiente sano para su desarrollo y bienestar…” Párrafo adicionado DOF 28-06-1999. Reformado DOF 08-02-2012.

mencionada se exhorta a los Estados afiliados a “que propicien recursos financieros y aumento de la capacidad y transferencia de tecnología a fin de proporcionar a toda la población un acceso económico al agua y al saneamiento”18

Asimismo, en septiembre de 2015, en la misma Asamblea General de las Naciones Unidas, se adoptó la agenda 2030 de Desarrollo Sostenible19, y en el Objetivo 6 se establece el compromiso de los Estados para “garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible de agua y el saneamiento para todos”. En su meta 6.1, se prevé que “de aquí a 2030, [se debe] lograr el acceso universal y equitativo al agua potable a un precio asequible para todos”, y en la meta 6.2 se pronuncia: “poner fin a la defecación al aire libre, prestando especial atención a las mujeres y las niñas y a las personas en situación de vulnerabilidad”. Esto implica que el pago por los servicios no represente un obstáculo para el acceso ni impida que las personas satisfagan otras necesidades humanas básicas. A este respecto, la ONU señala que la factura del agua no debe sobrepasar el 3 % del presupuesto familiar. Se plantea, para el año 2030, aumentar la cobertura de agua potable al 92 %, la de alcantarillado al 88 % y la de tratamiento de aguas residuales a por lo menos el 60 % de la población mundial.

En el Segundo Foro Internacional de La Haya, Holanda, se lanzó al mundo el reto de “alcanzar en el año 2025 el objetivo de satisfacer el derecho de la gente a tener agua suficiente, limpia y saludable”.

SITUACIÓN EN MÉXICO (OBJETIVOS DEL MILENIO)

De acuerdo con el Censo Nacional de Población y Vivienda en México 2010, la cobertura de agua entubada en comunidades rurales es del 60 %, equivalente a 23.7 millones de habitantes. En poblaciones medias y grandes, la cobertura alcanza el 90 %, lo que corresponde a 99 millones de personas.

La Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos (CPEUM) establece, en su artículo primero que “todas las personas gozarán de los derechos humanos reconocidos en ésta (...). Todas las autoridades, en el ámbito de sus competencias, tienen la obligación de promover, respetar, proteger y garantizar los

18 El derecho humano al agua y al saneamiento | Decenio Internacional para la Acción “El agua, fuente de vida” 2005-2015 (un.org).

19 Celebrada del 25 al 27 de septiembre de 2015 en Nueva York, Op. Cit.

derechos humanos, de conformidad con los principios de universalidad, interdependencia, indivisibilidad y progresividad (…). En consecuencia, el Estado deberá prevenir, investigar, sancionar y reparar las violaciones a los derechos humanos”20

En 2012 se reformó el artículo 4° de nuestra Carta Magna para incluir en él los Derechos Humanos al Agua y al Saneamiento (DHAyS) para quedar como sigue: “Toda persona tiene derecho al acceso, disposición y saneamiento de agua para consumo personal y doméstico en forma suficiente, salubre, aceptable y asequible. El Estado garantizará este derecho y la ley definirá las bases, apoyos y modalidades para el acceso y uso equitativo y sustentable de los recursos hídricos, estableciendo la participación de la Federación, las entidades federativas y los municipios, así como la participación de la ciudadanía para la consecución de dichos fines”.

Esta reforma se acompañó del artículo tercero transitorio de la CPEUM, que establece que el Congreso de la Unión contará con un plazo de 360 días para emitir una Ley General de Aguas. Con estas disposiciones, nuestro país se alinea a los principios universales de derechos humanos, expresados por diversas resoluciones de organismos internacionales y en un reclamo natural de supervivencia de la ciudadanía, ya que el acceso al agua es lo mínimo que un ser humano debería recibir para su desarrollo y bienestar.

Con base en lo establecido por el artículo cuarto y por el artículo tercero transitorio mencionados, el Estado tiene la obligación de vigilar el cumplimiento del DHAyS, en el que se involucra a los tres niveles de gobierno y a la ciudadanía. En nuestra opinión, y a partir de la interpretación de dichos artículos, se debe reservar a la Ley de Aguas Nacionales21 la reglamentación del artículo 27 de la Carta Magna, referente a la regulación de las aguas nacionales. Por su parte, corresponde a las legislaturas de las entidades federativas reglamentar lo relacionado con el artículo 115, relativo a la prestación de los servicios públicos de agua potable y alcantarillado, competencia exclusiva de los municipios. A la Ley General de Aguas correspondería reglamentar el DHAyS, exclusivamente.

Esto se menciona debido a los diversos intentos fallidos de varias iniciativas presentadas recientemente

20 Diario Oficial de la Federación (DOF) 10-06-2011.

21 Ley de Aguas Nacionales (diputados.gob.mx).

en el Congreso de la Unión, las cuales confunden los artículos constitucionales mencionados y pretenden unificar en una sola ley (Ley General de Aguas) lo relativo al mandato del artículo 27, parte del 115 y el artículo 4° constitucionales, que corresponden a distintos temas. Respecto a la responsabilidad de los organismos municipales, aunque hay avances significativos22, no tienen cobertura total y un poco más de nueve millones de habitantes carecen ahora de esos servicios. Además, los organismos prestadores presentan fallas recurrentes, como baja presión en el suministro de agua a los usuarios conectados, atribuible principalmente a infraestructura obsoleta, tuberías sin mantenimiento ni reposición por años y fugas importantes. Esto provoca que no sea suficiente que las estadísticas oficiales indiquen una cobertura adecuada de agua entubada si esta no llega a las viviendas o lo hace de manera insuficiente (en ocasiones por meses). A esta problemática se suman las importantes deudas financieras que acusa la mayoría de esos organismos.

Por otra parte, dado que la mayoría de las fuentes de abastecimiento de agua potable proviene de acuíferos ( 70 %23), en muchas regiones del país, especialmente en el centro y norte, la sobrexplotación y la contaminación del agua subterránea son graves. Esto ha generado reducciones significativas en la disponibilidad de agua subterránea para suministro a la población, obligando a importar el agua de fuentes lejanas, lo que incrementa los costos de bombeo, tratamiento y potabilización del agua (casos emblemáticos: Valle de México, Zona Metropolitana de Guadalajara (ZMG) y Zona Metropolitana de Monterrey (ZMMty), entre otros).

De acuerdo con información del Consejo Nacional de Evaluación, en México “la población sin acceso al agua asciende a 9.3 millones de mexicanos, lo que representa un volumen de 340 millones de metros cúbicos anuales adicionales a los actuales concesionados o asignados para uso y consumo humano”. A partir de lo anterior, se concluyó que el DHAyS debe orientarse prioritariamente a atender a la población sin servicio de agua, hidrante público o agua entubada en

sus viviendas, y con especial atención “a la población marginada y a aquella en pobreza extrema en localidades rurales dispersas, así como para los pueblos indígenas y comunidades afromexicanas”24

Es necesario desarrollar una estrategia eficaz e inmediata y aplicar instrumentos jurídicos y económicos concretos, con suficiente certidumbre jurídica y viabilidad financiera, que incidan en el bienestar y la salud de la población, principalmente de aquellos que padecen la carencia de agua, quienes, paradójicamente, suelen pagar más por ella, explícita o implícitamente.

Aunque hay algunos esfuerzos, al gobierno federal le ha resultado difícil implementar las políticas públicas necesarias para la regularización de concesiones y permisos, ya sea por falta de interés en el tema o por insuficiencia de recursos para realizar una inspección y vigilancia adecuadas sobre permisionarios en las diversas cuencas y acuíferos del país. Además, se observan, sobre todo en el centro y norte del país, acaparamientos de concesiones y agua, simulación de uso, un mercado negro de concesiones y sobreconsumos de agua respecto a los autorizados y títulos vencidos que aún permiten aprovechamientos de agua.

Igualmente, el marco jurídico tiene que ser adecuado, ya que hay retrasos en la expedición de nuevas normas, como la actualización de la Ley de Aguas Nacionales de 1992, (reformada sustancialmente en el año 2004), la expedición del reglamento de la misma ley y la iniciativa pendiente de una nueva Ley General de Aguas, que, como ya se mencionó, debe enfocarse exclusivamente en el DHAyS25.

Por otra parte, la Ley Federal de Derechos, en su artículo segundo transitorio, fracción VII, establece algunos incentivos cuando el usuario concesionario cede volúmenes de agua al uso de las aguas nacionales para agua potable. Este beneficio podría ser más efectivo si la cesión fuera definitiva en lugares y usos que realmente no requieran toda el agua concesionada.

24 Documento Interno del “Pacto Nacional por el Agua”. Consejo Consultivo del Agua, 2020.

22 A lo mucho hay treinta o cuarenta organismos operadores de APAyS del país, de más de 2000, que puede decirse son autosuficientes técnica y financieramente.

23 Estadísticas del Agua en México Estadísticas del Agua en México 2021 (Conagua) – Agua.org.mx.

25 “Análisis Jurídico de las Iniciativas de la Ley General de Aguas publicadas en la Gaceta Parlamentaria de la Cámara de Diputados el 14 y 28 de abril de 2020”. Con fecha 18 de mayo del año 2020, la Barra Mexicana del Colegio de Abogados, A.C., expidió un documento señalando que dichas iniciativas son inconstitucionales y que la solución que se propone es que se expida una Ley General de Aguas que regule exclusivamente el derecho humano al acceso, disposición y saneamiento de agua para consumo personal y doméstico en forma suficiente, saludable, asequible, sin incluir los demás usos del agua.

También podría incluirse un incentivo fiscal adicional, como la exención del pago de Impuesto sobre la Renta, para quienes cedan volúmenes y concesiones de agua en regiones con problemas frecuentes de sequía extrema, e incluso que dicho estímulo fiscal se extendiera a quienes construyan y operen plantas de tratamiento de agua residual y reuso. Estas y otras disposiciones fiscales similares ayudarían mucho a la implementación real del DHAyS.

Consideramos que también sería justo que la industria embotelladora de agua y refrescos aportara un pequeño porcentaje (vía impuestos) de su valor de producción para financiar los programas necesarios para garantizar este derecho: El mercado del agua embotellada en México representa el 13 % del total mundial, con un valor estimado de 10,036 millones de dólares26

El cumplimiento cabal de este derecho por parte del Estado es muy incierto, no solo por la infraestructura y recursos insuficientes para su cumplimiento, sino también, por la ausencia de un marco jurídico institucional adecuado para sustentarlo. Aunque dicho marco jurídico no resolvería por sí mismo el problema, es una condición indispensable para su instrumentación.

Para comenzar, es necesario definir las responsabilidades de cada nivel de gobierno y establecer la manera en que se obtendrían los recursos materiales y financieros para cumplir con este derecho. Como se mencionó anteriormente, la prestación de servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento no es una obligación derivada del DHAyS, que es más reciente, sino una responsabilidad municipal desde los años ochenta del siglo pasado.

Sin embargo, si dichos organismos, ya sea directamente o a través de órganos concesionados privados o sociales, hubieran alcanzado una cobertura total de agua potable, alcantarillado y saneamiento en cantidad, calidad y continuidad, independientemente de que fuera a localidades urbanas, suburbanas, rurales o subrurales, estarían cumpliendo implícitamente con el DHAyS, cuyo reconocimiento constitucional fue posterior.

Por otra parte, aunque la Constitución Mexicana y las leyes secundarias respectivas establecen clara-

26 https://www.bing.com/search?q=El+mercado+del+agua+embotellada+en+M%C3%A9xico+representa%2C+el+13%25+del+total+mundial.

mente la responsabilidad de los municipios en la prestación de estos servicios, parecería que esa obligación recae únicamente en ellos o que su responsabilidad es mayor. Esto no es así; las otras órdenes de gobierno tienen igual obligación; incluso, puede ser que tengan en algunos casos una mayor responsabilidad.

En efecto, el pacto federal exige una corresponsabilidad cuando menos igual en las tareas de gobierno, salvo aquellas definidas por la Constitución como exclusivas de un nivel específico. Aunque el artículo 115 señala que la prestación de los servicios de agua potable y saneamiento es competencia municipal, el artículo 4° establece una responsabilidad compartida entre el gobierno federal, los estatales y los municipales, así como la sociedad, cada uno en su ámbito de acción.

Así, la regulación del uso o aprovechamiento de las aguas nacionales (artículo 27 constitucional) es responsabilidad del Ejecutivo Federal, que la ejerce a través de la Comisión Nacional del Agua. Esta tiene entre sus funciones otorgar a los sistemas operadores de agua, ya sean públicos o concesionados, el recurso en la cantidad y calidad necesarias, mediante asignación o concesión. Para ello, debe conservar en condiciones adecuadas las cuencas y acuíferos, que son las fuentes primarias de abastecimiento, y entregarla con la oportunidad y calidad requeridas, cobrando a los organismos un derecho fiscal27 que se reintegra a través del PRODDER28. De igual manera, mediante el programa PROSAN29 se devuelven los derechos pagados por descarga de aguas residuales a cuerpos receptores nacionales.

A las entidades federativas les corresponde, de forma subsidiaria o supletoria, la prestación de los servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento (APAyS), cuando los ayuntamientos no pueden prestarlos o deciden delegarlos a las entidades. Es importante señalar que, en el marco del derecho humano al agua, esta obligación se restringe al abastecimiento de agua exclusivamente para uso y consumo humano, en las condiciones y cantidades mínimas que establezca la legislación aplicable.

27 Apartado B del artículo 223 de la Ley Federal de Derechos y se paga una cantidad hasta de 40 veces menos que pagan otros usos.

28 Programa de Devolución de Derechos de Agua LINEAMIENTOS para la asignación de recursos para acciones de mejoramiento de eficiencia y de infraestructura de agua potable, alcantarillado y tratamiento de aguas residuales de acuerdo al contenido del artículo 231-A de la Ley Federal de Derechos.

29 Programa de saneamiento de Aguas Residuales (PROSANEAR) | Comisión Nacional del Agua | Gobierno | gob.mx (www.gob.mx).

El semiabandono del gobierno federal en este ámbito se ha reflejado en las finanzas de los organismos operadores de agua. Aproximadamente el 67 % de la inversión en APAyS provenía del ámbito federal mediante programas como Agua Limpia, PROAGUA, PRODDER, PROMAGUA, PRODI, PROSANEAR, Valle de México, entre otros. En 2020, la aportación federal alcanzó un 77.5 %, pero, en términos absolutos, fue mucho menor que en sexenios anteriores.

Este panorama complica el cumplimiento del abastecimiento de agua en forma suficiente, salubre, aceptable y asequible (DHAyS).

Del concepto de agua suficiente se derivan múltiples interpretaciones. En las ciudades más urbanizadas, el consumo de agua puede superar los 300 litros por habitante al día gracias a la existencia de infraestructura y recursos suficientes, lo que fomenta una cultura indeseable de desperdicio. Esto obliga a las ciudades a importar agua de otras cuencas, como ocurre en el Valle de México, la ZMMG y la ZMMty, con altos costos y graves desequilibrios hídricos para las cuencas exportadoras.

Un diseño óptimo de infraestructura de agua no considera un consumo superior a 200 litros por habitante al día, incluyendo pérdidas razonables por transporte, conducción, distribución y evaporación, que no deberían superar el 5 % o 7 %. Sin embargo, en muchas ciudades del país, las pérdidas alcanzan hasta un 40 % en promedio nacional.

Esto lleva a reflexionar sobre el concepto de agua suficiente:

¿Qué cantidad de agua es suficiente para beber, lavarse las manos, bañarse, usar el WC, preparar alimentos, lavar ropa y realizar otras actividades mínimas? Según la OMS, se necesitan entre 50 y 100 litros por habitante al día30

¿Es el concepto de agua suficiente el mismo para grandes centros urbanos, suburbios, comunidades rurales y subrurales dispersas con menos de 100 habitantes?

La disparidad en las circunstancias hace evidente que no es viable una definición estandarizada del concepto.

Para quienes nunca han tenido acceso a un grifo de agua en casa, disponer de un pequeño chorro cons-

tante puede considerarse suficiente y ser altamente valorado31. Por el contrario, quienes gozan de un servicio continuo suelen subestimar el esfuerzo técnico32 y financiero que implica, desperdiciando recursos y resistiéndose al incremento de tarifas.

Así, el concepto de agua suficiente para consumo personal y doméstico varía según el contexto. En el marco del DHAyS, no basta una definición uniforme. Otra cuestión importante es si todos los sistemas de agua, ya sean públicos, privados o sociales, tienen la capacidad técnica y financiera para garantizar un acceso suficiente de agua y saneamiento con la calidad requerida, especialmente en zonas marginadas y de difícil acceso. Según datos oficiales de INEGI y CONAGUA33, esto podría ser viable en áreas urbanas, pero en zonas rurales dispersas el interés por abastecerlas es escaso debido a los costos elevados.

La legislación específica sobre el derecho humano al agua y saneamiento podría adoptar una definición como la propuesta por María del Carmen Carmona del Instituto de Investigaciones Jurídicas de la UNAM:

“El suministro de agua para cada persona debe ser suficiente y continuo para cubrir los usos personales y domésticos, que comprenden el agua para beber, lavar la ropa, preparar los alimentos y la higiene personal y del hogar. Debe haber un número suficiente de instalaciones sanitarias dentro o en las inmediaciones de cada hogar, y en todas las instituciones educativas, centros de trabajo y lugares públicos, para garantizar que se satisfagan todas las necesidades de cada persona”.

En cuanto a las finanzas, los ingresos generados por tarifas no son suficientes, y resulta que aparte de las pérdidas físicas del agua, hay grandes pérdidas económicas. En promedio, en los sistemas de agua potable y alcantarillado del país solo se cobra el 50 % del volumen suministrado y el 70 % del facturado34 Estas pérdidas limitan la ampliación de coberturas y la mejora de la calidad del servicio, obligando a los organismos operadores a depender de subsidios. Otros problemas que tienen los organismos son los gastos excesivos en su operación, ya que son usados como “cajas chicas” o como “agencias de empleo” de los municipios.

31 Economipedia 1 de julio, 2021. Adam Smith. Acceso 10 de agosto, 2024. Paradoja del valor - Qué es, definición y concepto (economipedia.com).

32 Bombeos de agua de grandes distancias y alturas.

33 Conagua, “Estadísticas de agua en México”, Op. Cit.

30 Agua para consumo humano (who.int).

34 Conagua, “Estadísticas de agua en México”, Op. Cit.

Si no se eleva el tema hídrico a la agenda de prioridades nacionales, los presupuestos seguirán bajos y crecerá la brecha entre necesidades y egresos, con graves consecuencias para el desarrollo social y económico del país. Por eso es indispensable un planteamiento técnico, económico y ambientalmente sustentado, en donde se fijen metas de cumplimiento progresivo, y se debe empezar desde ahora.

De acuerdo con FONADIN (Fondo Nacional de Infraestructura) y programas federales como PROMAGUA, para cumplir los objetivos del milenio se planteaba alcanzar, para 2030, una cobertura de agua potable del 92 %, alcantarillado del 88 % y tratamiento de aguas residuales del 60 %. Sin embargo, lograr el 100 % de cobertura requiere inversiones sostenidas de 80,000 millones de pesos anuales durante 20 años.

Según el documento “Situación del Sector Agua Potable y Saneamiento” la cobertura de agua potable en México ha alcanzado un 92.4 % a nivel nacional (un poco superior a la meta del milenio), y el 89 % de las viviendas dispone de agua potable, que representa 99 millones de personas con este servicio público35

Para implementar el DHAyS en México, es fundamental desarrollar políticas públicas con metas progresivas que consideren las distintas realidades del país. Aunque es un reto difícil, con voluntad política podría lograrse, destacando el gran valor del agua, como señala la paradoja de Adam Smith:

“¿Por qué los diamantes cuestan más que el agua?

El agua es el bien más útil, no puede intercambiarse por nada; en cambio, un diamante, a pesar de tener escasa utilidad, se puede intercambiar por una gran cantidad de bienes”36

El concepto de acceso al agua, como parte del DHAyS, tiene dos lecturas: una física y otra legal.

Física. Corresponde a las obras y acciones necesarias para obtener agua de fuentes como manantiales, ríos, pozos o mediante captación de lluvia. En zonas rurales, el acceso es más rudimentario y costoso. Es decir, depende de la fuente y de los esfuerzos materiales que tienen que realizarse para su obtención.

En las pequeñas zonas urbanas, con 2,500 a 20,000 habitantes, el acceso al agua es normalmente

35 Cobertura de agua potable en México - Búsqueda (bing.com).

36 Adam Smith, 1776. Ensayo sobre la riqueza de las naciones.- Búsqueda (bing. com) Op. Cit.

provisto por grandes o medianos sistemas públicos de abastecimiento y saneamiento.

En cuanto a las urbes medianas y grandes, los sistemas de captación, almacenamiento, potabilización, distribución, desecho y alejamiento del agua residual son más complejos, y requieren la construcción de grandes obras, bombas potentes, herramientas, equipo e insumos mayormente sofisticados, y la accesibilidad del agua es relativamente cómoda, segura y privilegiada.

En cambio, en las zonas rurales dispersas y comúnmente marginadas, el acceso al agua es mucho más complicado, se tiene que acceder a ella conectándose con una manguera a una fuente o utilizando una pequeña bomba. También es muy común acarrearla por medios más rudimentarios: penosamente, son clásicas las fotografías de mujeres indígenas, descalzas y encorvadas, acarreando agua con cubetas colgadas a sus espaldas a lo largo de grandes distancias. Cuando hay suerte, existe un pozo o un hidrante público, pero difícilmente llegan a tener tuberías en sus precarias viviendas, aparte de la discutible calidad del agua de consumo.

Es también frecuente la disposición de excretas humanas y animales al aire libre en esos poblados, lo que representa un foco grave y continuo de infecciones estomacales, que afectan principalmente a la población más vulnerable (niños y ancianos que habitan esas localidades). Como nadie puede vivir sin agua, la otra manera de acceder a ella es a través de pipas, a veces gratuitas proporcionadas por la autoridad, y otras por gente que aprovecha para comercializarla.

Legal. Se refiere a la forma administrativa por la que se obtiene, como bien propiedad de la nación. La constitución mexicana y la Ley de Aguas Nacionales establecen que los derechos se obtienen mediante una concesión o asignación (en sistemas públicos siempre es asignación) que otorga el ejecutivo federal a través de la Comisión Nacional del Agua. En dichas concesiones o asignaciones se fijan las condiciones del aprovechamiento, los volúmenes máximos a utilizar, vencimientos de los derechos y demás reglas para su utilización y la forma de descarga, tratamiento y alejamiento del agua residual. En sistemas de abastecimiento, la forma de acceso individual es mediante un contrato de servicio.

Esas formas de acceso al agua, física o legal, son las que la hacen realmente accesible al consumo personal y doméstico, hablando en términos del concepto del derecho humano al agua. Algunos han definido este concepto, variantes más o variantes menos, en los siguientes términos: “Las instalaciones de agua y saneamiento deben ser físicamente accesibles y estar al alcance de todos los sectores de la población, teniendo en cuenta las necesidades de grupos particulares, como las personas con discapacidad, las mujeres, los niños y las personas mayores”37.

“Todo el mundo tiene derecho a unos servicios de agua y saneamiento accesibles físicamente dentro o situados en la inmediata cercanía del hogar, de las instituciones académicas, en el lugar de trabajo o las instituciones de salud. La seguridad física no debe verse amenazada durante el acceso a dichos servicios. De acuerdo con la OMS, la fuente de agua debe encontrarse a menos de 1,000 metros del hogar y el tiempo de desplazamiento para la recogida no debería superar los 30 minutos”38

El otro concepto del DHAyS se refiere al término asequible, es decir, que puede conseguirse o alcanzarse el agua necesaria, con bajo o con ningún costo, sin problema, pero en este caso, este término se ha asociado con una cuestión pecuniaria. Algunos opinan que, aunque no se paguen las tarifas y cuotas correspondientes, se les deben suministrar los servicios de agua en volúmenes mínimos y condiciones que requieren para su uso y consumo humano; otros pensamos más en una cuestión de suministro suficiente, es decir, se tendrá acceso a los servicios básicos con cuotas y tarifas bajas, en determinado volumen de suministro, sin mandar de ninguna manera señales de gratuidad. En todo caso, y con objeto de no afectar las finanzas de los organismos operadores, deben subsidiarse solo cuando sea estrictamente necesario, con subsidios focalizados y explícitos.

Como se mencionaba anteriormente, es muy probable que las personas más pobres o aquellas que han carecido de agua estén más dispuestas a cooperar, ya sea con dinero o en especie, con tal de recibir aunque sea un pequeño chorro de agua.

Por último, en la concepción del DHAyS se utiliza el término salubre, definido por la Real Academia Espa-

37 Acerca del agua y el saneamiento | OHCHR Op. Cit.

38 www.cndh.org.mx/derechos-humanos/cuales-son-los-derechos-humanos.

ñola como “bueno para la salud”. El agua limpia no solo es fundamental para la salud de todos los seres vivos, sino también para la subsistencia humana, animal y vegetal. Particularmente, para el uso y consumo humano, debe cumplir con condiciones mínimas de calidad, necesarias especialmente para beberla y emplearla en actividades domésticas como lavar ropa, cocinar, bañarse y usar sanitarios. Consumir o utilizar agua que no esté completamente libre de sustancias tóxicas y patógenas, o que contenga elementos como mercurio, arsénico, zinc, otros metales pesados o cianuros, genera graves problemas de salud. Las condiciones de insalubridad del agua afectan de manera desproporcionada a las poblaciones más marginadas, pobres y vulnerables.

Abishek S. Narayan, experto en agua y saneamiento de la Sustainable Sanitation Alliance, plantea una reflexión importante, considerando que 500,000 niños menores de cinco años mueren anualmente por falta de agua potable: “¿Cuál es el precio de no tener agua?”. En ese escrito, señala que, para garantizar el suministro, la calidad y el equilibrio medioambiental, son necesarias infraestructuras y tecnologías adecuadas39

Como se ha señalado, el DHAyS podría parecer una responsabilidad mayoritariamente municipal, de acuerdo con la atribución establecida en el artículo 115 constitucional respecto a los servicios de agua potable y conexos. Sin embargo, el artículo 4° de la misma Constitución confiere a los otros dos órdenes de gobierno igual o mayor responsabilidad en su cumplimiento.

En lo que respecta al agua salubre, el gobierno federal tiene un papel crucial, pues le corresponde garantizar el cuidado del agua de abastecimiento primario para todos los usos, particularmente el consumo humano. La Ley de Aguas Nacionales otorga a la Federación, a través de la CONAGUA, una gran responsabilidad en la prevención y control de la contaminación del agua, además de establecer regulaciones para mantener las cuencas y acuíferos en condiciones óptimas de salubridad.

Si las cuencas y acuíferos se mantienen saludables, es probable que no se requieran tratamientos

39 Abishek S. Narayan, Día Mundial del Agua. Debate sobre el valor y el precio del agua en las World Majlis de la Expo 2020 de Dubái. ¿Cuál es el valor del agua? ¿Y el precio? | We Are Water.

complicados para obtener agua de primer uso; incluso, en fuentes de agua sanas, estos podrían no ser necesarios. Esto garantizaría su calidad para el consumo y uso humano. En México, diversas disposiciones federales ofrecen un marco regulatorio sólido en este tema.

A la Secretaría de Salud, en coordinación con las entidades federativas, le corresponde vigilar y certificar la calidad del agua destinada a uso y consumo humano, de acuerdo con la NOM-127-SS4240. Asimismo, las leyes estatales contemplan atribuciones similares en sus respectivas normativas.

Una norma reciente que contribuye a la conservación de cuencas y acuíferos, y que impacta directamente en el abastecimiento de agua de primer uso, es la NOM-001-SEMARNAT-202141. Esta norma establece límites máximos permisibles para la descarga de aguas residuales en cuerpos receptores nacionales.

Adicionalmente, la Ley General de Salud contiene disposiciones relacionadas con el acceso al agua potable y la disposición de excretas. Estas incluyen la emisión de normas oficiales mexicanas para el tratamiento del agua destinada a uso y consumo humano; la definición de criterios sanitarios para elaborar normas y condiciones particulares de descarga (en coordinación con la SEMARNAT y la CONAGUA); la prohibición de descargar aguas residuales o arrojar residuos peligrosos sin cumplir con los criterios sanitarios aplicables; y la imposición de sanciones penales y multas a quienes contaminen cuerpos de agua superficiales o subterráneos destinados al consumo humano.

Las leyes estatales también observan criterios similares, como exigir la infraestructura necesaria de agua potable, alcantarillado y drenaje antes de autorizar desarrollos habitacionales.

CONCLUSIONES

En este trabajo se realizó una revisión detallada de los principios, convenciones, asambleas y acuerdos internacionales y nacionales más relevantes relacionados con el origen, la filosofía, las bases, modalidades y perspectivas del Derecho Humano al Agua y al Saneamiento (DHAyS).

40 MODIFICACIÓN a la Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, Salud ambiental (agua.org.mx).

41 NOM-001-SEMARNAT-2021 Diario Oficial de la Federación, 11 de marzo de 2022.

En México, este derecho fue elevado a rango constitucional en 2012 mediante el sexto párrafo del artículo 4° constitucional, el cual sigue pendiente de reglamentación.

Aunque desde su incorporación constitucional se estableció un plazo de un año para crear una Ley General de Aguas, han pasado 12 años y esta legislación sigue sin promulgarse. A pesar de que existen diversas iniciativas, persisten los debates sobre los elementos jurídicos que esta ley debería incluir.

Se concluye, en línea con la opinión de especialistas como la Barra Mexicana de Abogados, que esta ley debe reglamentar exclusivamente el derecho humano al agua y al saneamiento, sin abarcar asuntos que competen a otras leyes, como la Ley de Aguas Nacionales, que regula el artículo 27 constitucional sobre aguas nacionales, o el artículo 115, que asigna a los municipios la prestación de servicios de agua potable, alcantarillado y disposición final de aguas residuales, de acuerdo con las leyes locales.

Este análisis resalta que los organismos municipales o concesionados encargados de agua potable, alcantarillado y saneamiento no cuentan con la cobertura, calidad ni eficiencia necesarias para garantizar el recurso y su saneamiento a toda la población. Más de 9 millones de personas en el país carecen del vital líquido, además de que existen deficiencias significativas en la prestación de servicios en muchas comunidades urbanas, suburbanas, rurales y semiurbanas. Finalmente, nuestra opinión es que las políticas y esfuerzos para cumplir con este derecho humano deben enfocarse prioritariamente en proporcionar servicios básicos a las comunidades rurales dispersas y en atender a los grupos vulnerables en situación de rezago y pobreza.

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- y sus -

RESPUESTA AL PROBLEMA No. 92 EN VÍAS TERRESTRES #92, PÁG. 28

Solución:

2(22�������� ) = 4�������� + 64

22��������+1 = 4�������� + 64

∴ 22��������+1 4�������� = 64

Con un poquito de curiosidad y de espíritu de investigador, se puede resolver la ecuación. Investiguemos usando una tabla:

Si 22��������+1 4x 22��������+1 4��������

x=1 23 4 4

x=2 25 16 16

x=3 27 43 64

=4 29 44 256

Es evidente que a medida que aumentemos x, el resultado será cada vez mayor.

Respuesta x = 3

enero

PROBLEMA 92

Encontrar el valor de x si 2(22x)=4x+64. Para resolver este problema no es posible aplicar un método algebraico convencional. Sin embargo, puede obtenerse el valor de x efectuando algunos tanteos sencillos.

PAVIMENTOS DE LARGA DURACIÓN CON MATERIALES RECUPERADOS: CASO DE ESTUDIO EN LA AUTOPISTA MARAVATÍO-ZAPOTLANEJO

SERMENT MORENO

Grupo Calidra sserment@calidra.com.mx

RESUMEN

En todos los foros nacionales e internacionales sobre el sector, se ha repetido incansablemente la importancia de la resiliencia y la sostenibilidad de las vías terrestres. Ambos aspectos forman parte de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU para el 2030 y del Acuerdo de París del 2015. En México, así como en la mayoría de los países de Latinoamérica, las necesidades de la red nacional de caminos son muchas y los recursos son insuficientes, por lo que no se alcanzan a subsanar estas carencias. Esto genera un gran desafío: encontrar alternativas resilientes, de menor costo y que sean amigables con el medioambiente.

Siguiendo estas tres directrices de resiliencia, sostenibilidad y economía, en este artículo se plantea la posibilidad de diseñar y construir pavimentos de larga duración, también conocidos como perpetuos, pero utilizando materiales recuperados. Este trabajo presenta los resultados de un caso de estudio de la rehabilitación de pavimento del km 165+000 al 167+000 de la autopista Maravatío-Zapotlanejo. En dicho tramo, se rehabilitó el pavimento existente y se construyó una estructura nueva de 43 cm de espesor utilizando 75 % de materiales reciclados. Esta nueva estructura consta de 5 cm de carpeta asfáltica densa

(100 % material virgen), 18 cm de base recuperada estabilizada con asfalto espumado (75 % material recuperado-25 % arena de trituración) y 20 cm de subbase estabilizada con hidróxido de calcio (100 % material recuperado).

A continuación se presentan las características de los materiales, la descripción de los trabajos, mediciones de desempeño (IRI, PR, DET, MAC, CF y D0) y el retrocálculo de los módulos obtenidos. Al utilizar estos módulos, se calcularon los estados de esfuerzo y microdeformaciones, y se les comparó con los parámetros para pavimentos de larga duración que establece el National Center for Asphalt Technology (NCAT). Con ayuda del programa PerRoad, se comprobó si la sección estudiada se comporta como un pavimento de larga duración. Finalmente se realizó una estimación del costo y las emisiones de CO2 equivalente, y se comparó con una estructura tradicional de pavimento de larga duración.

Enseguida, se proporcionan los significados de algunas abreviaturas utilizadas en el texto:

PLD: Pavimento de larga duración

CAT: Capa absorbedora de tensión

CAM: Capa de alto módulo

SERGIO

MAC: Mezclas asfálticas en caliente

SBEC: Subbase estabilizada con cal

BEAE: Base estabilizada con asfalto espumado

BSM: Bitumen Stabilized Materials

FDR: Recuperación profunda de pavimento

p/p: Porcentaje en peso

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo nace de la admiración que despiertan el diseño y la construcción de los mal llamados pavimentos perpetuos, también conocidos como pavimentos de larga duración (PLD). Cabe aclarar que me refiero a ellos como mal llamados perpetuos por la naturaleza finita de la materia, y no porque ponga en duda la alta durabilidad de este tipo de estructuras. El término de pavimento perpetuo se empezó a utilizar en el 2005 para describir pavimentos con un tiempo de vida u operación superior a 50 años, en los que sólo ha sido necesario intervenir las capas superficiales. En términos generales, para lograr esto es necesario que la estructura tenga los espesores suficientes y que la elección y combinación de materiales sea la adecuada para impedir que el pavimento se agriete o se deforme [1,2]. Por este motivo, desde un punto de vista mecanicista, se deben limitar:

1. Las deformaciones horizontales, es decir, a la tensión, de manera que las grietas no puedan propagarse.

2. Las deformaciones verticales, esto es, a la compresión, de modo que la estructura no sufra deformaciones plásticas, y en caso de que aparezcan roderas, estén confinadas solamente en la parte superior del pavimento [4,11]

Este tipo de estructuras presenta varias ventajas, entre ellas, elimina los costos de reconstrucción, minimiza las afectaciones a los usuarios por trabajos de rehabilitación, disminuye a largo plazo el consumo de recursos y energías no renovables y reduce el costo de ciclo de vida del pavimento [3,4]

Los primeros PLD se diseñaron con grandes espesores de capas asfálticas e incluyen tres capas con diferentes funciones (FIGURA 1). En la parte inferior se coloca una capa absorbedora de tensión (CAT), que es una base asfáltica flexible diseñada para soportar las tensiones en la fibra inferior sin agrietarse. Sobre esta CAT, se coloca una capa de

máxima deformación a la tensión

zona de alta compresión subrasante

capa de rodadura 3.5 a 7 cm (~1.5 a 4 in)

capa de alto módulo resistente a la deformación 10 a 18 cm (~4 a 7 in)

base flexible resistente a la fatiga 7 a 10 cm (~1.5 a 4 in)

FIGURA 1. Concepto de diseño de un pavimento de larga duración (PLD).

alto módulo (CAM), que es una carpeta asfáltica más rígida, diseñada para soportar las cargas sin incurrir en deformaciones plásticas, de manera que no se generen roderas. Finalmente, una capa de rodadura o de desgaste, resistente a la deformación permanente y que proporcione seguridad y confort al usuario. Asimismo, esta estructura debe ser capaz de disipar los esfuerzos para proteger la subrasante, de modo que ésta no sufra deformaciones permanentes [5] En México existen ya experiencias de diseño y construcción de PLD, como las que han reportado Vinicio Serment y Carlos Coria [5,6]. En la experiencia mexicana se han utilizado espesores de 3 a 4 cm de mezclas asfálticas en caliente (MAC) de granulometría abierta y SMA para las capas de rodadura; de 15 a 18 cm de MAC de granulometría densa gruesa de alto módulo para la capa resistente a la deformación; y de 10 a 15 cm de MAC de granulometría densa fina para la base resistente a la fatiga. Estos espesores tan grandes de capas asfálticas para lograr un PLD resultan en un costo de construcción inicial muy alto, lo que puede desalentar su implementación.

Con el objetivo de reducir el monto de inversión inicial y abatir su impacto ambiental, se plantea la posibilidad de diseñar y construir PLD utilizando materiales recuperados. La propuesta también consta de tres capas:

1. Subbase estabilizada con cal (SBEC): Una capa formada por material recuperado estabilizado con cal viva (óxido de calcio) o cal hidratada (hidróxido de calcio). La cal desarrolla reacciones puzolánicas con la sílice (SiO2) y la alúmina (Al2O3) presentes, lo que incrementa la capacidad portante del material y lo vuelve resistente al agua y a los cambios estacionales [7]

2. Base estabilizada con asfalto espumado (BEAE): Una capa formada, en mayor medida, de material recuperado de carpetas y bases existentes, así como una fracción de material triturado virgen, estabilizado con espuma de asfalto. Este tipo de materiales, conocidos como BSM por sus siglas en inglés (Bitumen Stabilized Materials), se fabrican con un bajo contenido de asfalto, de manera que no se genera una película continua de ligante. Esto provoca que el mecanismo de falla de estos materiales sea por deformación permanente [8,9]. Por su posición, esta capa estará en la zona de máxima tensión; sin embargo, debido a la mecánica del material, no habrá agrietamientos.

3. Carpeta asfáltica: Al igual que en el diseño tradicional, una carpeta asfáltica resistente a la deformación y que proporcione una superficie de seguridad y confort al usuario.

El tramo de estudio comprende del km 165+000 al 167+000 de la autopista Maravatío-Zapotlanejo, sobre el carril de baja velocidad en el sentido 2. En noviembre de 2019, se realizó una recuperación profunda de pavimento (FDR) en dos capas, una SBEC de 20 cm y una BEAE de 18 cm. Sobre la BEAE se colocó una carpeta asfáltica de granulometría densa de alto desempeño de 5 cm y un tratamiento superficial de dos riegos de sello con emulsión modificada con polímero para mejorar la fricción y la textura.

MATERIALES

Se determinó agregar el 3 % p/p de cal para estabilizar el material con el método Eades & Grim (ASTM 6276-19).

TABLA 1. Características del material de base natural y estabilizado con 3 % de cal hidratada.

TABLA 2. Diseño de mezcla de la base recuperada estabilizada con asfalto espumado.

Humedad óptima % 6.5 N/A

Combinación de materiales % 75 % RAP + 25% arena N/A

Filler activo N/A 1 % Ca (OH)2 N/A

TSR % 85 60 ITS seco

El diseño de la base recuperada estabilizada con asfalto espumado (TABLA 2) se realizó de acuerdo con las recomendaciones de la guía técnica TG-2 de Collings et al. (SABITA) [10].

de fricción ° 50.4 40

PROCESO CONSTRUCTIVO

Se colocó la cantidad de arena necesaria, producto de banco de trituración, de acuerdo con el diseño de la base recuperada sobre el pavimento existente (FIGURA 2A ). Se recuperó y mezcló el pavimento con la arena utilizando una recuperadora en frío WR250i. Esta mezcla se almacenó a un lado, sobre el carril de alta velocidad, para proceder a estabilizar la subbase. Posteriormente, se colocó el hidróxido de calcio, se homogenizó con la misma recuperadora y se compactó la capa (FIGURA 2B). Después, la mezcla almacenada se conformó sobre la subbase estabilizada, se colocó el hidróxido de calcio de acuerdo con el diseño, se mezcló todo con la espuma del asfalto con la misma recuperadora, y se compactó la capa (FIGURA 2C). Finalmente, se colocó la carpeta asfáltica y, al paso de unos meses, el doble riego.

AUSCULTACIÓN DEL PAVIMENTO

Los datos presentados en este estudio se obtuvieron gracias al programa anual de auscultación de la Dirección General de Servicios Técnicos (DGST) de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes (SICT), que realiza en la red federal. Se revisó la evolución en el tiempo de los siguientes parámetros superficiales: índice de regularidad internacional (IRI) [12], profundidad de rodera (PR) [13], macrotextura (MAC) [14], % de deterioros superficiales (DET) [15] y coeficiente de fricción (CF) [16]

2. Proceso constructivo: a) estabilización de la subbase con cal, b) dosificación de la cal hidratada, c) estabilización de la base recuperada con asfalto espumado.

Como parte de este programa de auscultación, también se realizan evaluaciones estructurales utilizando deflectómetros de impacto (FWD). Tomando los resultados de estas deflexiones, se computaron los módulos de las capas del pavimento por medio de retrocálculo, con ayuda del software Rubicon Toolbox®. Se calculó la raíz del error cuadrático medio (RMS) para asegurar la fiabilidad de los datos, y en todos los casos se obtuvieron valores menores al 2 %. La FHWA especifica que aquellos resultados con un RMS mayor al 3 %, son cuestionables [17]. También se analizaron los cuencos de deflexión y se calcularon los índices de curvatura superficial (SCI), capa de base (BLI), capa media (MLI) y capa inferior (LLI). En la siguiente tabla se muestran los criterios de referencia utilizados para evaluar el desempeño del pavimento.

TABLA 3. Criterios de referencia para la evaluación del pavimento. Parámetro

En la FIGURA 3 se muestran los resultados de la evaluación superficial de 2018 a 2023 en términos del porcentaje del tramo que se encuentra en bueno, aceptable o no aceptable. El coeficiente de fricción no es un parámetro que se mida anualmente en el programa de auscultación de la DGST, por lo que no se presentan resultados para 2019 y 2022. Se puede observar una mejora sustancial en el IRI, PR y % DET después de la rehabilitación realizada a finales de 2019. En 2020 se colocó un tratamiento superficial y se puede observar su implementación en los parámetros de MAC y CF de 2021 en adelante.

Dado el estado del pavimento y los resultados obtenidos de la evaluación estructural, es razonable asumir que las pocas roderas presentes están confinadas a la parte superficial de la carpeta asfáltica. Otro indicio de esto es que el incremento en el porcentaje de buen estado para la PR entre 2020 y 2021 coincide con la aplicación del tratamiento superficial. Por último, esta asunción también se respalda por la ausencia de agrietamientos que podemos observar en el % DET.

Los módulos obtenidos por retrocálculo se observan en la FIGURA 4, los módulos de la CA se encuentran dentro del rango esperado, y el módulo de la SBEC se duplica desde 2019 hasta 2023. Esto se atribuye a que las reacciones puzolánicas que se desarrollan en la estabilización con cal son paulatinas y dicho resultado concuerda con lo observado y reportado para este tipo de materiales [7,18]. Es posible que el módulo de la SBEC se incremente aún más con el tiempo; sin embargo, sería a una tasa mucho menor. El incremento observado en la BEAE se atribuye a dos fenómenos. Primero, el curado de la base, pues una parte de la humedad se pierde durante el proceso de

FIGURA

FIGURA 3. Resumen de los resultados de la evaluación superficial; IRI, PR, % DET, MAC y CF de las auscultaciones de 2018 a 2023 de acuerdo con los criterios de la TABLA 3.

indicativo de la rigidez de las capas superficiales y los índices de capa, BLI, MLI y LLI, de la condición de la estructura a diferentes profundidades, de 0 a 30 cm, de 30 a 60 cm y de 60 cm en adelante, respectivamente. El incremento de la resistencia de la SBEC y de la BEAE se aprecia también en la FIGURA 5 , donde se muestran los índices de los cuencos de deflexión en porcentaje de bueno, aceptable o no aceptable.

Primero, se observan los beneficios de la rehabilitación en todos los parámetros entre las mediciones de 2018 y 2020. Posteriormente, se aprecia una mejoría en los índices SCI y LLI y en las deflexiones máximas, debido al desarrollo de las propiedades mecánicas de la BEAE y la SBEC, lo que mejora el soporte y la capacidad del pavimento de disipar los esfuerzos.

FIGURA 4. Evolución de los módulos obtenidos por retrocálculo para cada capa de 2020 a 2023.

tendido y compactación, no obstante, esta pérdida de humedad continúa lentamente una vez que el tramo entra en operación. La máxima resistencia normalmente se espera cuando el material alcanza una humedad del 50 % con respecto a su contenido óptimo para la compactación [9] Segundo, al aumentar la resistencia de la SBEC, esta proporciona un soporte más firme, lo que ayuda a la resistencia de la BEAE. Los índices de los cuencos de deflexión son parámetros cualitativos del estado del pavimento. El índice de curvatura superficial SCI es un

En la TABLA 4 se pueden observar los valores promedio de los resultados de la auscultación de los años evaluados. Todos los valores se encuentran en buen estado, excepto la MAC y el CF. Para el caso de la deflexión máxima, se ve una mejora sustancial entre las mediciones de 2020 y las de 2022 y 2023. Esto se puede atribuir, como ya se mencionó, al crecimiento de los módulos de la SBEC y la BEAE. Asimismo, los valores de los parámetros estructurales (D0, SCI, BLI, LLI y MLI) parecen haberse estabilizado. Se espera que, en adelante, estos valores se mantengan en el tiempo con fluctuaciones menores.

TABLA 4. Promedios de los resultados de la auscultación.

ANÁLISIS EMPÍRICO-MECANICISTA

Se evaluó la estructura del pavimento con ayuda del programa PerRoad [4]. Para alimentar el software, se utilizaron los módulos calculados con las deflexiones del último año, 2023, con sus respectivas variabilidades. La composición vehicular del tránsito se obtuvo de la página de consulta de datos viales de la DGST, del punto de monitoreo ubicado en el km 168 [19], y se utilizaron los espectros de carga (considerando una sobrecarga ligera) reportados por el Instituto Mexicano del Transporte, y utilizados en el programa IMT-Pave [20]. El tránsito diario promedio anual (TDPA) es de 6740 vehículos, la composición vehicular se muestra en la TABLA 5, y los parámetros de ajuste de los espectros de carga utilizados, en la TABLA 6. Las temperaturas promedio se obtuvieron a partir de los datos del servicio meteorológico nacional, de la estación de monitoreo más cercana, ubicada en Maravatío, con información de los últimos cinco años [21].

El software PerRoad se desarrolló en el Centro Nacional de Tecnología del asfalto (NCAT) en la universidad de Auburn, Alabama, en EE. UU. Este programa utiliza un modelo probabilístico llamado Monte Carlo para simular los escenarios más probables, tomando en cuenta la variabilidad de distintos factores; carga, espesor, módulos y temperatura. Se analizan 5000 combinaciones distintas y, para cada una, se calcula el estado de esfuerzos y deformaciones en los puntos críticos de cada capa. Los resultados obtenidos se comparan estadísticamente con los criterios de desempeño seleccionados. Estos puntos críticos dependen del tipo de material del que esté constituida la capa de pavimento. A manera de ejemplo, en las capas asfálticas se debe analizar la parte inferior, ya que ahí los esfuerzos de tensión son mayores, y es donde pueden iniciar los agrietamientos. Entonces, se podría establecer como criterio de desempeño que el 99 % de las deformaciones horizontales presentes en este punto sean inferiores al límite de fatiga de la mezcla asfáltica. A continuación, se explican los criterios seleccionados para cada una de las capas del tramo de estudio.

Carpeta asfáltica (CA) Como se mencionó anteriormente, a partir de 2005 se empezaron a estudiar los pavimentos de larga duración. A lo largo de este tiempo, diferentes autores han propuesto límites de deformación horizontal máxima permisible para las capas asfálticas con valores que van desde 70 a 200 microstrains [μs]. Sin embargo, en 2015, el NCAT

FIGURA 5. Resumen del análisis de los cuencos de deflexiones.

TABLA 5. Composición vehicular del tramo.

TABLA 6. Parámetros de ajuste para los espectros de carga por eje considerando una sobrecarga ligera.

Base estabilizada con asfalto espumado (BEAE)

publicó no un límite, sino una distribución de percentil acumulado límite para las deformaciones horizontales en las carpetas asfálticas. Esta distribución es resultado del compendio de mediciones de PLD operando en campo y de su pista de pruebas a escala real. Encontraron que aquellas estructuras cuyas deformaciones horizontales se encontraban por debajo de esta distribución estadística en la parte inferior de las capas asfálticas no presentaban agrietamientos, tal como se muestra en la FIGURA 6 [22]. Actualmente, esta distribución estadística es la manera más aceptada y utilizada para el diseño de los pavimentos de larga duración y la que se decidió utilizar para comparar los resultados del tramo de estudio. Para el caso de las deformaciones a la rodera, se siguió también la recomendación del NCAT de limitar las deformaciones verticales en la parte superior de la carpeta asfáltica; el 50 % de estas deben ser menores a 65 μs.

sin agrietamiento no agrietado agrietado no agrietado agrietado

FIGURA 6. Distribución de las deformaciones horizontales de las capas asfálticas de la pista de prueba del NCAT en Auburn, Alabama.

En la literatura no se encontró una recomendación de límite de deformaciones o esfuerzos para el diseño de PLD utilizando este tipo de materiales, como el que existe para las capas asfálticas, por lo que se propuso uno para el presente estudio. Este tipo de materiales están diseñados para fallar por deformación, y la manera más habitual de analizar estas capas es mediante la función de transferencia desarrollada por Carl Bierman en la Universidad de Stellenbosch, en Sudáfrica [23]. Esta ecuación predice el número de repeticiones del eje estándar que son necesarias para alcanzar una cierta deformación. En este caso, al ser una autopista, se toman los valores más restrictivos, una rodera de 10 mm como criterio de falla con un 95 % de confianza.

Donde:

N= Número de ciclos a la falla (rodera de 10mm)

A= Coeficiente de confiabilidad (para 95 % de confianza A=1.71113)

DSR= Factor de esfuerzo desviador

PMDD= Porcentaje de compactación con respecto a la masa volumétrica seca máxima

RetC= Cohesión retenida. Relación entre la cohesión en condiciones seca y saturada (%)

Para obtener el factor de esfuerzo desviador (DSR), primero se necesita el estado de esfuerzos que se generan a ¼ de profundidad del espesor de la capa bajo la carga de un eje estándar y el esfuerzo principal a la falla. Para esto, se utilizan las siguientes ecuaciones:

Donde:

σ1 =Esfuerzo principal en la capa (kPa)

σ1,f =Esfuerzo principal a la falla (kPa)

σ3 =Esfuerzo menor en la capa (kPa)

C=Cohesión de la prueba triaxial (kPa)

∅=Ángulo de fricción de la prueba triaxial

Para el presente estudio se utilizó el esfuerzo principal a la falla como criterio de evaluación; el 99 % de los

esfuerzos obtenidos en la simulación deberán ser menores a este. En la TABLA 7 se muestran los valores que se obtuvieron del estado de esfuerzos en el punto de análisis.

TABLA 7. Estado de esfuerzos de la BEAE.

También se calculó el tiempo de vida de la capa mediante la función de transferencia (Ecuación 1), y se obtuvo un valor equivalente de 408 millones de ejes acumulados, que, de acuerdo con las proyecciones de tránsito, es un tiempo ligeramente mayor a 30 años para llegar a una rodera de 10 mm. En la literatura, se ha reportado que las funciones de transferencia utilizadas en los métodos empírico-mecanicistas para diseños de PLD, normalmente dan como resultado un sobre diseño de espesores cuando se les compara con el método del programa PerRoad.

Subbase estabilizada con cal (SBEC)

Como se mencionó anteriormente, la estabilización de materiales con cal produce reacciones puzolánicas, lo que incrementa la rigidez de la capa; por lo tanto, resulta importante analizarla considerando el agrietamiento como mecanismo de falla. Actualmente, en el método de diseño empírico-mecanicista (MEPDG) existe la función de transferencia para materiales químicamente estabilizados, que contempla el esfuerzo horizontal máximo al que es sometida la capa [24]:

���������������������������������������� = 0 972����������������1 ���������������� ���������������� 0 0825����������������2

Donde:

Nf=Número de ciclos a la falla

σt =Esfuerzo a la tensión máximo inducido por el tráfico en la parte inferior de la capa (psi)

Mr=Resistencia a la flexión (psi)

βc1, βc2 =Factores de calibración de campo, 1.8985 y 2.5580, respectivamente

Se estima que la resistencia a la flexión de los materiales estabilizados con cal es de entre el 20 y 25 % de la resistencia a la compresión simple sin confinamiento (UCS) [25] la cual se calculó con la ecuación propuesta por Thompson y Figueroa [26].

���������������� = 0 124

Donde:

+ 9 98

MR=Módulo resiliente (ksi)

UCS=Resistencia a la compresión simple (psi)

Al igual que con la BEAE, en la literatura no se encuentran criterios de evaluación para PLD. Sin embargo, diversos autores, como Dallas Little de la Universidad de Texas A&M [25], recomiendan que la relación entre el esfuerzo horizontal máximo al que es sometida la capa y la resistencia a la flexión del material sea menor a 0.5. �������� = ���������������� ����������������

Donde:

σt =Esfuerzo a la tensión máximo inducido por el tráfico en la parte inferior de la capa (psi)

Mr=Resistencia a la flexión (psi)

Para el presente estudio, se propuso como criterio de evaluación que el 99 % de los esfuerzos horizontales fueran menores al esfuerzo máximo a la tensión necesario para S=0.5, y se calculó el número de ejes equivalentes a la falla utilizando la ecuación 4. Finalmente, se obtuvo el valor de S para la condición más crítica a la que podría estar sujeta la capa, un eje tándem con una sobrecarga pesada de 37.8 ton, que es 1.8 veces la carga máxima legal establecida [27]. A continuación, se muestran los resultados.

TABLA 8. Análisis del estado de esfuerzos de la SBEC

UCS M r Criterio de evaluación σt

Número de ciclos a la falla Nf

Subrasante (SR) y terreno natural (TN)

Para las capas de terracerías se utilizó el criterio de desempeño recomendado por el NCAT [4]. Para limitar el riesgo de falla por deformaciones, el 50 % de las deformaciones verticales calculadas en la parte superior de las capas debe ser menor a 200 μs.

En la TABLA 9 se muestra un resumen de los criterios de evaluación seleccionados.

TABLA 9. Resultados por capa del análisis empírico-mecanicista para la sección de estudio.

Finalmente, se definió una estructura de PLD convencional considerando las capas asfálticas mencionadas anteriormente, una CAT, una CAM y una capa de desgaste. Se tomaron en cuenta los mismos criterios de evaluación para capas asfálticas recomendados por el National Center for Asphalt Technology (NCAT), así como el mismo volumen y configuración de tránsito y espectros de carga para una ligera sobrecarga. Los resultados se muestran en la TABLA 10.

TABLA 10. Resultados por capa del análisis empírico-mecanicista para la sección de PLD convencional.

SR

Ambas estructuras cumplen con los criterios de evaluación seleccionados. En la sección de estudio se aprecia que el percentil 95, que corresponde a 257 μs, se encuentra muy cercano al límite de aceptación; no obstante, el resto de los parámetros se cumplen con holgura. Para la estructura de PLD convencional observamos que el parámetro más crítico para la CAM es la deformación vertical; algo previsible debido a su posición en la estructura del pavimento. De acuerdo con los resultados, en este caso las tensiones horizontales no son un problema para la estructura de PLD convencional. Sin embargo, no fue posible reducir el espesor de las capas, ya que el percentil acumulado de la deformación vertical en la subrasante es de 55.4 %, y, al intentar reducir las capas asfálticas, dicho percentil caía a valores inferiores al criterio de 50 %. Esto quiere decir que los espesores presentados serían los mínimos recomendados para asegurar la correcta disipación de los esfuerzos y evitar la formación de una rodera en la subrasante. Es posible reducir los espesores de las capas asfálticas si se considerara la estabilización de 20 cm del material existente o sustituirlo por una base de material triturado de banco; pero esto generaría un costo mayor al de la estructura de PLD convencional propuesta, por lo que se optó por solamente considerar la construcción de capas asfálticas.

ANÁLISIS DE COSTO INICIAL Y EMISIONES DE CO2 EQUIVALENTE

Finalmente, se comparó el costo equivalente y las emisiones de CO2 iniciales de la estructura utilizada en el tramo de estudio con la del PLD convencional analizada. Para realizar la estimación del impacto ambiental, se utilizaron factores de emisión conocidos y reportados en la literatura para los diferentes tipos de materiales analizados [28,29,30]. En estos factores se toman en cuenta las emisiones generadas por la obtención de las materias primas y la producción, transporte y colocación de las capas. Para esta estimación, se consideró en la estructura de PLD

Capa Criterio Valor objetivo Percentil

convencional el uso de 20 % de RAP para la fabricación de la CAM y la capa de rodadura, de acuerdo con la tendencia global de acrecentar el uso de estos materiales. No se consideró el uso del RAP para la CAT, ya que éste tiende a rigidizar las mezclas asfálticas, y para este tipo de capas se necesitan mezclas flexibles, como su nombre lo dice, para soportar las tensiones. Para el retiro de material, se consideraron las emisiones del proceso del fresado dentro de la columna de producción y una distancia de acarreo de 30 km hasta el banco de tiro para ambos casos. Las SBEC y la BEAE fueron producto de recuperación in situ, las emisiones del proceso de recuperación y mezclado se engloban en la columna de colocación. Para la BEAE, en las emisiones producidas por la obtención del ligante se contemplan las del asfalto y la cal hidratada.

Los resultados de la estimación equivalente de emisiones de CO2 para el tramo de estudio se muestran en la TABLA 11 , y para la sección de PLD, en la TABLA 12 . En ambos casos se consideró la longitud de 2 km y el ancho de carril de 3.5 m. Comparando los resultados, observamos que se logra una disminución de aproximadamente 44 ton de CO2eq, que representan 24 % de las emisiones al utilizar materiales recuperados, a pesar de que el espesor de la sección de estudio es prácticamente el doble del espesor del PLD convencional.

Para la estimación del costo inicial de construcción, se consultaron los datos del “Tabulador de precios referenciales a costo directo para la construcción,

TABLA 11. Estimación de emisiones en kg de CO2 equivalentes para la sección de estudio.

TABLA 12. Estimación de emisiones en kg de CO2 equivalentes para un PLD convencional.

TABLA 13. Estimación de costos directos de construcción inicial para la sección de estudio.

TABLA 14. Estimación de costos directos de construcción inicial para un PLD convencional.

modernización y conservación de obras para la infraestructura carretera del 2023” de la SICT [31] Para las capas asfálticas, se decidió utilizar el precio de referencia clave 1·04·006/14·020 “Carpeta asfáltica con mezcla en caliente de granulometría densa con materiales procedentes de bancos que elija el contratista, compactada al 95 % conforme lo indicado en el proyecto, con cemento asfáltico AC·20, modificado con polímero, por unidad de obra terminada”. Para la SBEC y la BEAE, se realizaron tarjetas de precios unitarios, debido a que la recuperación de pavimentos con estas técnicas está menos extendida en el país y no se cuenta con un precio referencial en el tabulador.

En las TABLAS 13 y 14 se muestran los resultados de la estimación de costo inicial para ambas estructuras. Comparando los resultados, se obtiene una diferencia de $4.3 millones de pesos, que representa una disminución de 46 % del costo al utilizar materiales recuperados. La principal diferencia se debe al alto consumo de cemento asfáltico y materiales de banco que implica la construcción de una sección típica de PLD.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los resultados de la auscultación y el análisis empíricomecanicista son prometedores y se puede esperar que esta estructura se comporte como un pavimento de larga duración. Sin embargo, las deflexiones máximas reportadas para este tipo de pavimentos en México y en EE. UU., alcanzan valores de 275 y 255 μm, respectivamente [6,32], mientras que el promedio de las deflexiones máximas de la sección de estudio fue ligeramente mayor, ya que alcanzó el valor de 287 μm. Existe la probabilidad de que la estructura falle antes de transcurrir 50 años y entonces no podría considerarse como un PLD; eso es algo que solo con el tiempo se podrá saber. No obstante, si eso llegara a ocurrir, las fallas con mayor posibilidad de presentarse serían las roderas; y en caso de que esto ocurriera, la rehabilitación sería relativamente sencilla y económica, por ejemplo, fresar y reponer la carpeta asfáltica. No sería necesario rehabilitar la estructura completa. La principal conclusión que podemos obtener del presente estudio es que, en definitiva, es posible diseñar y construir pavimentos de larga duración combinando las técnicas de estabilización de materiales recuperados con cal y con asfalto espumado. El éxito

de este tipo de estructuras radica en que se coloca una base que no puede fallar por fatiga, la BEAE, en la zona de máxima tensión, y así se evita la reflexión de grietas; en que la SBEC, que sí puede fallar por agrietamiento, está a una profundidad mayor, de manera que los esfuerzos horizontales no son lo suficientemente fuertes para generar estas fallas; y en que los espesores son suficientes para disipar los esfuerzos, de modo que las terracerías no sufran deformaciones permanentes. Esto representa dos grandes ventajas con respecto a los PLD convencionales:

1. Menor costo, al comparar con el tramo de estudio, se obtuvo una disminución del 48 % en la construcción inicial. En teoría, la conservación y preservación a lo largo de la vida útil de estas estructuras deberían ser las mismas.

2. Menor impacto ambiental, la utilización de materiales recuperados reduce el impacto al medioambiente. La sección de estudio que se rehabilitó fue de 43 cm, de los cuales, el 75 % de los materiales fueron recuperados. Para el presente estudio solamente se consideraron las emisiones de CO2 equivalente a las dos alternativas analizadas, y se obtuvo una reducción del 24 % al estabilizar los materiales existentes. Si bien, el beneficio es en realidad mayor, ya que, además de emitir menos gases de efecto invernadero, el impacto al relieve y a los ecosistemas es menor al reducir el consumo de asfalto y agregados triturados. Además, se aminora el daño que se genera en los pavimentos por los que transita la carga de estos materiales.

Para futuras aplicaciones y trabajos se hacen las siguientes recomendaciones:

1. Para mejorar los resultados de IRI se recomienda fabricar la base estabilizada con asfalto espumado en planta. La subbase estabilizada con cal puede realizarse in situ, pero la base tendría un mejor acabado si el mezclado se realiza en planta y el tendido con una pavimentadora. Además, al tener un mejor control de la mezcla de salida se reduciría la variabilidad en la capa.

2. La prueba de CBR es actualmente la más utilizada en los laboratorios en México para la caracterización de los materiales estabilizados con cal; sin embargo, resulta inviable para este tipo de casos, donde se alcanzan valores de módulo superiores

a los de una base hidráulica. Por lo tanto, es recomendable evaluar estos materiales con ensayos de compresión simple con curado acelerado, principalmente cuando se utilizan en capas de base o subbase

3. El presente trabajo demuestra el desempeño y la disminución de costos e impacto ambiental que puede tener la combinación de estas técnicas de estabilización. En adelante, es necesario construir más tramos para su estudio y seguimiento y lograr así establecer si los criterios de evaluación propuestos son adecuados para el diseño de PLD con este tipo de capas o encontrar aquellos que puedan usarse en la red vial del país. Asimismo, se espera realizar análisis de ciclo de vida comparando PLD convencionales y con materiales recuperados para diferentes casos de la red vial en México.

AGRADECIMIENTOS

A la Dirección General de Servicios Técnicos de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes, quien nos facilitó los resultados de su programa de auscultación. A la concesionaria Red Carretera de Occidente, de grupo Abertis, por permitirnos proponer, analizar y dar seguimiento al tramo de estudio. Sin su apoyo y apertura la realización de este trabajo no hubiera sido posible.

REFERENCIAS

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LA MAGIA DE LOS NÚMEROS

OBSERVEMOS LA SIMETRÍA Y SECUENCIA DE LAS SIGUIENTES OPERACIONES ARITMÉTICAS:

1 x 8 + 1 = 9

12 x 8 + 2 = 98

123 x 8 + 3 = 987

1234 x 8 + 4 = 9876

12345 x 8 + 5 = 98765

123456 x 8 + 6 = 987654

1234567 x 8 + 7 = 9876543

12345678 x 8 + 8 = 98765432

123456789 x 8 + 9 = 987654321

AHORA LA SIMETRÍA Y UNIFORMIDAD:

1 x 9 + 2 = 11

12 x 9 + 3 = 111

123 x 9 + 4 = 1111

1234 x 9 + 5 = 11111

12345 x 9 + 6 = 111111

123456 x 9 + 7 = 1111111

1234567 x 9 + 8 = 11111111

12345678 x 9 + 9 = 111111111

123456789 x 9 + 10 = 111111111

Disfrutemos ahora esto: y esto:

9 x 9 + 7 = 88

98 x 9 + 6 = 888

987 x 9 + 5 = 8888

9876x 9 + 4 = 88888

98765 x 9 + 3 = 888888

987654 x 9 + 2 = 8888888

9876543 x 9 + 1 = 88888888

98765432 x 9 + 0 = 888888888

1 x 1 = 1

11 x 11 = 121

111 x 111 = 12321

1111 x 1111 = 1234321

11111 x 11111 = 123454321

111111 x 111111 = 12345654321

11111111 x 11111111 = 123456787654321

11111111 x 11111111 = 123456787654321

111111111 x 111111111 = 12345678987654321

APORTACIÓN DEL DR. RAFAEL MORALES Y MONROY.

CORREDORES TRONCALES DE LA RED CARRETERA NACIONAL

ÓSCAR DE BUEN RICHKARDAY

Ingeniero civil y maestro en Ciencias con especialidad en Transporte. Presidente de la PIARC en el periodo 2013-2016.

En México, la red de carreteras es el principal componente del sistema de transporte nacional, tanto para el movimiento de carga como de pasajeros. La cobertura, flexibilidad, accesibilidad y calidad del servicio de autotransporte de pasajeros y carga, aunadas a la facilidad de desplazamientos que permite el automóvil, provocan que en el futuro este medio de transporte continúe atendiendo la gran mayoría de las necesidades de movilidad de los mexicanos.

Para responder a esas necesidades, México ha construido una red carretera que hoy en día tiene más de 400,000 kilómetros de longitud, de los cuales más de 170,000 km están pavimentados. Dentro de esta red, las carreteras federales (alrededor de 45,000 km) y las autopistas de cuota (unos 9,000 km) ocupan un lugar destacado, ya que a través de ellas circula una gran proporción de los vehículos en recorridos interurbanos.

La importancia de las carreteras para la vida nacional obliga a mantenerlas en las mejores condiciones posibles, ya que de lo contrario aumentan los costos de operación del transporte, el número y la gravedad de los accidentes y las emisiones de gases contami-

nantes. La alta vulnerabilidad de las carreteras a los fenómenos climatológicos extremos, sobre todo en algunas regiones del país, exige aumentar su resiliencia y asegurar su funcionamiento bajo cualquier condición. La gestión de la red federal de carreteras se ha vuelto más compleja a medida que la red se ha extendido. Al mismo tiempo, la permanente insuficiencia de los recursos de inversión que se pueden asignar para mantenerla, modernizarla y expandirla exige una planeación detallada para determinar prioridades y jerarquizar las necesidades por atender.

La planeación de la infraestructura de transporte se ha apoyado en el concepto de los corredores de transporte para desarrollar proyectos y mejorar la gestión de áreas lineales que se extienden a lo largo de amplias regiones geográficas en un país, una región o un área metropolitana. En México, la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes ha utilizado el concepto de los corredores troncales de la red carretera federal como instrumento para identificar los tramos de la red que, por su ubicación, nivel de uso, población y nivel de actividad de su área de influencia, entre otros criterios, resultan decisivos para el país.

En la actualidad, en México sigue siendo necesario expandir la red carretera para aumentar su cobertura y mejorar el acceso que proporciona en todo el territorio. También se requiere ampliar y aumentar la capacidad de tramos muy transitados, muy congestionados y con bajos niveles de servicio y, por supuesto, hace falta destinar suficientes recursos a la conservación de la red para mantenerla en el mejor estado posible y evitar, como ha sucedido en los últimos años, un deterioro creciente que afecta a toda la economía.

Dada la magnitud de las necesidades y las limitaciones de los presupuestos disponibles, los programas de inversión en carreteras requieren instrumentos de planeación para diagnosticar la situación de la red, identificar su problemática y las acciones para resolverla, así como fijar prioridades para asegurar el mejor uso de los escasos recursos de inversión disponibles. Esta necesidad, que hoy resulta evidente, también lo ha sido a lo largo de la historia de las carreteras de México.

Como resultado de ello, en México se han utilizado, desde hace décadas, diversas herramientas de planea-

ción para identificar necesidades, plantear soluciones y priorizarlas en función de su urgencia y conveniencia de atención. En ese contexto, el análisis de corredores de transporte carretero es un instrumento que se ha utilizado provechosamente para identificar y jerarquizar las inversiones en la red carretera nacional.

Tomando como base, por un lado, las principales ciudades del país, las capitales de los estados, los principales puertos marítimos y fronterizos, centros turísticos y otros polos de desarrollo relevantes por su capacidad de generar y atraer viajes de personas y carga, y por otro las características, conectividad y estructura de la red carretera nacional, se identificaron los principales corredores del transporte carretero nacional. En un principio la SICT trabajó con diez ejes y más adelante incorporó otros cinco, con lo que dentro de la red carretera se identificaron 15 ejes carreteros con una longitud conjunta de 20,000 kilómetros a lo largo de los cuales ocurre la mayor parte de los desplazamientos terrestres que se producen en México. En la FIGURA 1 se presenta los 15 corredores y su ubicación en el territorio nacional.

México-Nogales México-Nuevo Laredo Querétaro-Ciudad Juárez Veracruz-Monterrey México-Puebla-Progreso Mazatlán-Matamoros Puebla-Oaxaca-Ciudad Hidalgo Manzanillo-Tampico Circuito Transístmico Acapulco-Túxpan Acapulco-Veracruz Altiplano

Transpeninsular de Baja California

Peninsular de Yucatán Costera del Pacifico

FIGURA 1. Mapa de ejes carreteros.

ESTADOS UNIDOS DE AMÉRICA

Ciudad

En un principio, la definición de estos ejes permitió identificar tramos en los que las condiciones de la red existente resultaban insuficientes para atender las demandas de los usuarios, sea porque carecían de trazos adecuados para las necesidades del transporte moderno, de carriles suficientes para atender la demanda con niveles de servicio satisfactorios o de libramientos para evitar el paso por centros de actividad importantes.

Una vez identificados los tramos en los que se requería algún tipo de intervención, análisis subsecuentes permitieron conocer dónde se requería construir nuevos tramos y dónde modernizar las vías existentes y, con base en esa información, diseñar los programas de construcción y modernización de carreteras. Los análisis costo-beneficio ayudaron a confirmar la factibilidad socio-económica y la oportunidad de las inversiones, y otros análisis permitieron determinar si los proyectos a ejecutar podían ser susceptibles de desarrollarse con inversión privada a través de concesiones.

Si bien el motivo original de la definición de los principales corredores de transporte de la red carretera nacional consistió en identificar las necesidades de actuación en los principales tramos de la red, hoy en día los corredores además pueden utilizarse para apoyar una gestión eficiente de la red carretera nacional. En efecto, dadas las campañas de adquisición de datos que anualmente desarrolla la SICT, hoy se dispone de datos para obtener múltiples indicadores útiles para evaluar el funcionamiento y la operación de los corredores de la red, como los siguientes:

· Características generales del corredor (número de carriles, régimen de operación).

· Trazo general y tramos del corredor (población total y personal ocupado en su zona de influencia).

· Vulnerabilidad ante el cambio climático (porcentaje de longitud en zonas vulnerables).

· Índice de Rugosidad Internacional (IRI) y otros indicadores del estado superficial del pavimento (profundidad de roderas, coeficiente de fricción).

· Tránsito Diario Promedio Anual (TDPA) (total y de camiones, con sus respectivas tasas medias de crecimiento anual).

· Intensidad de uso (millones de vehículos-kilómetro generados, totales y de camiones).

· Nivel de servicio (NS) (porcentaje de la longitud del corredor con NS A, B, C, D, E o F).

· Costos de Operación Vehicular (COV) (costos de operación incurridos por los vehículos que circulan en el corredor).

· Índice de Accidentes (a nivel de tramo, de corredor y comparativo con la media nacional).

El uso sistemático de estos indicadores a nivel de corredor de la red carretera puede apoyar la formulación de programas de conservación de carreteras, de resiliencia ante el cambio climático, de seguridad vial, modernización de carreteras y construcción de libramientos, entre otros muchos. En el futuro, los indicadores servirán para analizar y priorizar nuevos requerimientos de la red federal de carreteras, como por ejemplo, para diseñar programas de construcción y operación de paradores de servicios para el autotransporte de carga, de instalación de una red de “electrolineras” para suministrar energía a los vehículos eléctricos que circularán por la red y de complementación de la infraestructura de telecomunicaciones para asegurar la permanente conectividad de los vehículos al circular por la red.

PASADOS

6 DE DICIEMBRE, 2024

CENA DE FIN DE AÑO POSADA NAVIDEÑA 2024

Nuestra gran Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres (AMIVTAC) celebró su cena de Fin de Año en el hotel Hyatt Polanco, en la que se reunieron asociados de honor, expresidentes, miembros de la XXV Mesa Directiva AMIVTAC, presidentes de delegaciones estatales, asociados, funcionarios de la Secretaría de Infraestructura, Comunicaciones y Transportes y directores generales de Centros SICT.

Los invitados fueron recibidos con un set de trineo para tomarse una fotografía con Santa Claus y, posteriormente, pudieron disfrutar de una mezcalina antes de ingresar al salón de banquetes. Los obsequios navideños no podían faltar, bufandas y osos de peluche, fueron tan sólo algunos de los presentes.

El salón, ampliamente decorado con una villa navideña y una casita de jengibre habilitada como barra de dulces y botanas, abrió sus puertas al mismo tiempo que un coro infantil entonó villancicos navideños. La cena, muy navideña, fue amenizada por un saxofonista y un violinista, quienes interpretaron diversos temas de actualidad.

Salvador Fernández, presidente de la AMIVTAC, solicitó la presencia en el escenario de los integrantes de la XXV Mesa Directiva y del Consejo Consultivo, quienes compartieron mensajes de buenos deseos y su agradecimiento por el apoyo de los asociados, quienes hicieron posible cumplir los compromisos y metas. El evento continuó y un grupo musical abrió pista para crear un ambiente festivo.

También se llevó a cabo la gran rifa de la noche: un reloj para caballero y una bolsa para dama. La Tesorera,

Verónica Flores, fue la encargada de girar la tómbola y sacar los boletos ganadores. La fiesta continuó con el baile y entrada la madrugada los invitados se fueron retirando, concluyendo así el memorable evento que celebró un año más de éxitos de la Asociación.

BITÁCORA

EVENTOS PASADOS

28 DE NOVIEMBRE, 2024

CAMBIO MESA DIRECTIVA DELEGACIÓN HIDALGO

Se realizó el cambio de Mesa Directiva de la Delegación Hidalgo. El evento estuvo a cargo del Ing. Salvador Fernández Ayala, Presidente de la XXV Mesa Directiva Nacional. Tomó protesta como nuevo Presidente el Mtro. Benjamín Norberto Samperio Pérez.

EVENTOS PRÓXIMOS

SEMINARIO DE PLANEACIÓN DE OBRAS DE INFRAESTRUCTURA Y MEDIOAMBIENTE

Hyatt Regency Insurgentes

Ciudad de México

Jueves 12 de febrero de 2025

ASAMBLEA GENERAL ORDINARIA AMIVTAC

Colegio de Ingenieros Civiles de México

Ciudad de México

Miércoles 19 de febrero de 2025

¡FELIZ AÑO NUEVO, 2025!

Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C.