Marcas viales

Confusión con las marcas dejadas por las obras de mantenimiento

En ocasiones, las obras de mantenimiento, ampliación o reforma realizadas sobre una carretera, pueden dejar marcas visibles en el pavimento. Un ejemplo es el proceso de renovación de los pasadores de acero utilizadas para conectar las losas de hormigón, con el fin de prolongar la vida útil de los pavimentos de hormigón antiguos. Al finalizar el proceso, se observa un patrón simétrico de marcas discontinuas en la calzada, como si el patrón tuviera un significado específico.^[7] Cuando hay muchas de estas marcas en la calzada, los conductores pueden interpretarlas como marcadores mecánicos desconocidos o marcas viales extrañas.^[8] Cuando las carreteras están en construcción y los carriles se desplazan lateralmente, estas marcas pueden interferir con las marcas viales temporales. Dado que las marcas de la instalación de barras de anclaje no están diseñadas para ser marcas viales, las agencias responsables intentan que sean menos visibles para los conductores.^[9]

Algunos municipios exigen a los contratistas que instalen etiquetas de reparación de servicios públicos para identificar a los responsables de los parches que rellenan las zanjas realizadas para el paso de instalaciones de servicio. Las etiquetas codificadas por colores son visibles en la superficie de la carretera.^[10]

Tipos de marcadores

Pintura

La pintura, a veces con aditivos como microesferas de vidrio retrorreflectantes,^[12] se utiliza generalmente para marcar carriles de circulación. También se utiliza para marcar espacios en estacionamientos o espacios especiales para estacionamiento de discapacitados, zonas de carga y descarga o áreas de estacionamiento con restricción horaria. Los colores para estas aplicaciones pueden variar en cada localidad. La pintura es un sistema de marcado económico y se ha utilizado ampliamente desde principios de la década de 1950.

La pintura consta de tres componentes principales: pigmentos, resinas o aglutinantes y agua o disolvente. Los pigmentos son materiales finamente molidos que emiten colores o bloquean la superficie subyacente. Pueden contener otros materiales como estabilizadores ante los rayos ultravioletas y sustancias que realzan los pigmentos de color (amarillo, blanco, naranja y azul claro) al nivel requerido. Las resinas o aglutinantes son el pegamento de la pintura para unir el pigmento y las microesferas de vidrio a la superficie de la carretera. Las resinas para pinturas a base de agua son acetato de polivinilo, látex, metacrilato de metilo o resina acrílica. Las resinas para pinturas a base de disolventes que utilizan linaza o aceite de soja y resina alquídica. Los pigmentos y las resinas se mezclan con agua para pinturas de base acuosa y con solventes para pinturas a base de solventes para que puedan aplicarse sobre la superficie de la carretera. Los solventes incluyen nafta, tolueno, metanol, cloruro de metileno y acetona. Debido a preocupaciones ambientales, algunas jurisdicciones pueden tener restricciones sobre las pinturas a base de solventes.^[13]

La pintura se aplica generalmente justo después de pavimentar la carretera. La señalización vial se realiza comúnmente con un camión de pintado, que transporta cientos de litros de pintura almacenados en enormes bidones que se colocan en la plataforma. El operador, que se sienta en la plataforma, controla las marcas de forma manual o automática. La pintura se bombea a través de una serie de mangueras a presión de aire y se aplica a la superficie de la carretera junto con microesferas de vidrio para lograr la retrorreflectividad. Tras la aplicación, la pintura se seca con bastante rapidez. A veces, las microesferas de vidrio se mezclan con la pintura y se aplican juntas. Sin embargo, un método más recomendable es utilizar una pistola aparte para rociar las microesferas de vidrio sobre la pintura húmeda durante la aplicación.^[13]

Los símbolos pintados, como las flechas de giro o los marcadores de un carril para vehículos de alta ocupación, se aplican manualmente con plantillas. Las marcas pintadas suelen durar entre 9 y 36 meses. Algunas pinturas a base de agua se pueden aplicar con el doble de espesor que las pinturas de látex típicas para prolongar la vida útil de las marcas.^[14]

Adoquines

En carreteras pavimentadas con adoquines (como el tipo Sampietrini habitual en Bélgica e Italia, o el empedrado portugués) o con losas de piedra, las marcas se pueden realizar insertando bloques de piedras de color blanco, como el mármol u otras rocas de colores claros. Este tipo de marcado es duradero, pero puede ser resbaladizo con la lluvia o en condiciones de humedad, a menos que tenga un acabado mate o rugoso.

Termoplástico preformado

Las marcas viales termoplásticas preformadas (a veces llamadas cintas, aunque no deben confundirse con las cintas de polímero preformadas) son láminas de termoplástico cortadas en su forma final por los fabricantes, listas para colocarse sobre una superficie de asfalto o de hormigón utilizando un soplete de propano. Algunos tipos requieren calentar la superficie de la carretera antes de la colocación de las marcas. Se utilizan principalmente por su durabilidad y su larga vida útil. Dado que el plástico se funde con la superficie, no se daña fácilmente con las quitanieves. Por lo general, las marcas termoplásticas preformadas pueden durar de 3 a 6 años. Sus aplicaciones más comunes se encuentran en las marcas transversales de las intersecciones, como líneas de parada, textos, pasos de peatones, flechas, símbolos de carriles para bicicletas y símbolos de accesibilidad.^[13][14]

Cinta de polímero preformada

Conocida comúnmente como cinta o plástico frío, este producto es un material de alta resistencia con microesferas reflectantes incrustadas. Se utiliza habitualmente para señalizar pasos de peatones, líneas de detención y señalización vial, como carriles, carriles para vehículos de alta ocupación, pasos a nivel, paradas de taxi, carril bus y carril bici. Existen dos métodos de aplicación:

• Recubrimiento: la aplicación se realiza sobre la superficie del pavimento. Utilizando cemento de caucho de grado industrial, una vez que la cinta se adhiere al pavimento, su vida útil estimada es de tres años. Los principales factores que reducen su vida útil son las máquinas quitanieves, la sal y una aplicación incorrecta.

• Incrustación: la cinta se integra físicamente al asfalto. Utilizando el calor generado durante el proceso de pavimentación, los operarios colocan cinta especial sobre el asfalto durante el proceso de endurecimiento, y con unos rodillos se compactan ambas capas.

La vida útil de las cintas de polímero preformadas puede variar según la aplicación. Si se aplican correctamente, pueden durar entre 4 y 8 años.^[14] Sin embargo, se han dado casos de fallos en la cinta poco después de su instalación. Entre los factores que pueden contribuir a estos fallos se encuentran las bajas temperaturas durante la instalación, la inadecuada preparación de la superficie y la calidad de la mano de obra. Una técnica para minimizar el desprendimiento de la cinta por las quitanieves consiste en crear una ranura en la superficie mediante chorro de arena y fijar la cinta a dicha ranura. Esta técnica reduce la ventaja del bajo coste de mano de obra de las cintas.^[17] Las marcas de cinta de polímero preformadas son resbaladizas cuando están mojadas, especialmente en tramos grandes como los pasos de peatones, por lo que se debe tener precaución debido a la escasa tracción en mojado.

Microesferas de vidrio

Las microesferas de vidrio, compuestas de vidrio de sílice-soda, son esenciales para proporcionar retroreflectividad en muchos tipos de marcas viales.^[19] La retroreflectividad se produce cuando la luz incidente procedente de los faros de los vehículos se refracta dentro de las microesferas de vidrio incrustadas en las marcas viales, y se refleja de vuelta al campo de visión del conductor.^[20]

Para aplicar las microesferas de vidrio en las marcas viales se suelen usar dispensadores manuales. Independientemente de la herramienta que utilicen, la pintura debe estar húmeda al aplicar el vidrio reflectante. Es importante que las microesferas no se mezclen con la pintura, dado que deben permanecer sobre la pintura y libres de ella para poder reflejar la luz procedente de faros de los vehículos.

En Estados Unidos, la demanda de microesferas de vidrio ha llevado a la importación de países que utilizan normativas y técnicas de fabricación obsoletas. Estas técnicas incluyen el uso de metales pesados como arsénico, antimonio y plomo durante el proceso de fabricación, en el que intervienen como agentes decolorantes y clarificantes. Se ha descubierto que los metales pesados se incorporan a la matriz de vidrio de las microesferas, y que pueden lixiviarse en las condiciones ambientales a las que están expuestas las carreteras.^[21]

La abrasión puede desprender estas microesferas de las propias marcas viales, y la reacción de estas microesferas con un medio acuoso acelera enormemente su descomposición y la liberación de metales pesados. Tanto durante la eliminación rutinaria de la señalización vial como en condiciones ambientales adversas, estas microesferas de vidrio pueden degradarse y liberar los metales pesados que pudieran llevar incorporados. Existen otros metales no tóxicos que pueden lograr los mismos resultados. Entre ellos se incluyen el circonio, el tungsteno, el titanio y el bario.^[22]

Impactos negativos en la superficie de la carretera

Se ha observado que los marcadores no mecánicos contribuyen al deterioro del hormigón asfáltico del firme de las carreteras. La pintura y las cintas adhesivas pueden provocar grietas en la superficie de la carretera y, en casos más graves, contribuyen al desprendimiento de la superficie,^[23] (un proceso en el que los áridos de construcción se desprenden de la superficie, causando que la textura de la superficie se vuelva muy rugosa y con profundas cavidades^[24]) o incluso baches.

Este tipo de daño superficial se encuentra exclusivamente debajo de las marcas viales, como las marcas de carril y las flechas de giro. No existe una explicación definitiva de la relación entre las marcas viales y el deterioro de la superficie, pero existen varias hipótesis. Una de ellas es que podría haber quedado atrapado vapor de agua debajo de las marcas viales, provocando la desunión del ligante asfáltico de los áridos del firme. Otra hipótesis es que la reflectividad de las marcas puede crear diferencias en el calentamiento generado por el sol, induciendo diferentes deformaciones debidas a la dilatación térmica entre las áreas con y sin marcas. Pequeñas imperfecciones causadas por deformaciones diferenciales pueden combinarse en grietas longitudinales en las marcas. Existen ciertos tratamientos superficiales que pueden hacer que la superficie de la carretera sea menos susceptible a este tipo de deterioros, como los sellados con betún.^[23]

Eliminación de marcas viales

Existen varios métodos para eliminar las marcas viales:^[25]

• Chorro de arena: se pueden utilizar diversos materiales para el chorro de arena en la superficie de la carretera y así eliminar las marcas viales. Entre ellos se incluyen agua, arena, vidrio triturado, hielo seco y bicarbonato de sodio. El método de chorro de agua a alta presión utiliza un sistema de chorro de agua a 30 000 psi (206,8 MPa) montado en un camión equipado con cabezales de vacío para eliminar las marcas viales y aspirar el agua y los residuos, depositándolos en el área de almacenamiento del camión. Este método permite eliminar las marcas viales a velocidades de 2 mph (3,2 km/h). La única desventaja es que solo puede utilizarse a temperaturas superiores al punto de congelación. El método de chorro de arena utiliza aire a alta presión y una boquilla para proyectar arena y agregados. Este método genera gran cantidad de residuos. Requiere un vehículo para suministrar la arena y otro con un sistema de recolección de residuos. El chorro de arena puede pulir la superficie del pavimento, provocando marcas superficiales y marcas fantasma debido al contraste entre las zonas tratadas y las no tratadas. El chorro de bicarbonato y hielo seco es similar al chorro de arena, con efectos reducidos en cuanto a marcas superficiales y marcas fantasma, pero el proceso es más lento. El hidrochorro combina agua y arena a presiones de hasta 10 000 psi (68,9 MPa). Sin embargo, este método ha sido reemplazado por el chorro de agua a alta presión.

• Esmerilado: el esmerilado consiste en utilizar una superficie abrasiva giratoria contra las marcas para arrancarlas. Puede realizarse mediante esmerilado, fresado o trituración. Un cabezal de esmerilado utiliza discos abrasivos orbitales similares a una lijadora. Otro cabezal utiliza un huso dentado. Otro tipo de esmerilado utiliza un tambor de discos dentados apilados. Todas las técnicas de esmerilado producen marcas en la superficie del firme.

• Quemado: se pueden utilizar altas temperaturas y llamas para eliminar marcas. En el método de aire comprimido caliente, una cámara de combustión con una mezcla de aire a alta velocidad y propano puede emitir gas caliente a temperaturas de 2400 grados Fahrenheit (1315,6 °C). El método de exceso de oxígeno utiliza una mezcla de propano y oxígeno expulsada por una boquilla para crear una llama externa. Se añade oxígeno adicional a la llama para generar temperaturas superiores a 4500 grados Fahrenheit (2482,2 °C). La llama se aplica directamente a las marcas. En ambos métodos, se debe tener cuidado de no derretir el asfalto.

• Otros métodos: se han utilizado láseres en una fase experimental para eliminar las marcas, pero el proceso es lento. También se utiliza un método de aplicación química para descomponer las marcas, lo que requiere un sistema de lavado a presión. En ciertos casos, se prefiere enmascarar las marcas. Se utiliza material de marcado para cubrir las marcas o una parte de la superficie de la carretera. El color del material de enmascaramiento se ajusta al de la superficie de la carretera. Algunas marcas, como las cintas preformadas removibles, se aplican como medida temporal para la eliminación de las marcas. El método más costoso es el reasfaltado, que solo se utiliza en casos especiales.

Tipos de marcado mecánico

El marcado por pulverización de aire comprimido utiliza aire comprimido para rociar la pintura sobre la superficie de la carretera. La pintura finamente atomizada produce una capa delgada y uniforme, pero el flujo de aire que rebota provoca una dispersión significativa de la pintura, lo que resulta en un marcado algo irregular.

La pulverización sin aire a alta presión utiliza una bomba sin aire de alta presión para pulverizar la pintura. La pintura atomizada no es tan fina y uniforme como con la pulverización con aire, pero no hay flujo de aire a alta velocidad que disperse la pintura que rebota. Las líneas marcadas son nítidas. Este método permite aplicar pinturas de alta viscosidad y capas relativamente gruesas en una sola pasada.

Equipo auxiliar

A menudo se utiliza otro equipo con las máquinas de marcado vial. El equipo auxiliar principal incluye precalentadores de pintura termoplástica, premarcadores manuales y removedores de marcado vial. El precalentador de pintura termoplástica se utiliza para fundir el recubrimiento en polvo sólido y convertirlo en un líquido viscoso, proporcionando un suministro constante de pintura a la máquina de marcado. Los premarcadores se utilizan para dibujar un boceto previo sobre el firme y evitar marcados defectuosos. Los removedores de marcado vial se utilizan para eliminar marcas antiguas o incorrectas. Las máquinas autopropulsadas integrales generalmente no necesitan equipo auxiliar, ya que incorporan toda la maquinaria que requiere el proceso completo.

Símbolos y flechas

Se emplean tanto para guiar y advertir al usuario como para regular la circulación. Se clasifican,en flechas, líneas y otros símbolos.

Otras demarcaciones

Existen además otras marcas viales, tales como: acharados, demarcación de tránsito divergente y convergente, demarcación de aproximación a obstáculos, de no bloquear cruce, de vía segregada de buses, de parada de buses, de estacionamiento, pista prioritaria vehículos de emergencia, etc.

Las marcas en el suelo también se utilizan para señalizar rutas internas en plantas de producción y almacenes para aumentar la seguridad laboral.^[26]