Notas
 
Instituto Mexicano del Transporte
Publicación bimestral de divulgación externa

NOTAS núm. 52, mayo-junio 2000, artículo 1
Impacto ambiental generado por las carreteras en operación. Contaminación por ruido.
 

Antecedentes.

El ruido es una de las perturbaciones ambientales que de manera más importante afectan al hombre, aunque en muchas ocasiones no esté consciente de sus efectos, pues no suelen manifestarse de forma inmediata.  Lo hacen a largo plazo y no se percibe con claridad la relación causa-efecto.

El sonido, producido por las vibraciones mecánicas de la materia, se propaga en todas direcciones mediante ondas longitudinales de presión sonora, caracterizadas por su frecuencia (tonos graves o agudos) y su amplitud (intensidades fuertes o débiles). Se acostumbra medir la intensidad auditiva por una unidad denominada decibel (dB), empleando una escala tipo "A", por ser la que se ajusta a las frecuencias que corresponden más cercanamente a la respuesta del oído humano; en este caso, la unidad se indica dB(A). Dada la discontinuidad en el tiempo de algunos ruidos, se ha establecido un equivalente denominado nivel de presión sonora continuo equivalente Leq, que define la energía sonora percibida por un individuo en un intervalo de tiempo, normalmente se emplea un filtro de ponderación "A", que represente el margen de frecuencia que percibe el oído humano.

El tiempo de exposición de ruido y las actividades que realice el receptor son factores importantes a considerar, debido a esto, la Organización Mundial de la Salud (OMS), considera los siguientes valores límite recomendados de exposición al ruido [Ref. 1]:

 

Tipo de Ambiente

Leq dB(A)

Laboral

75

Exterior diurno

65

Exterior nocturno

55

Doméstico, auditorio, aula

55

Dormitorio

45

En Europa se han estado realizando estudios acerca de la contaminación por ruido y se ha detectado que las carreteras son la fuente que afecta al mayor número de habitantes [Ref. 2], como se aprecia en la Figura 1, en la que se asocia la cantidad de población respecto de los distintos niveles de ruido a los que es expuesta, identificando las fuentes principales de emisión. De aquí se observa que del orden de 300 millones de Europeos, en algún momento, están expuestos a ruidos de al menos 50 dB(A) producidos por el tránsito de vehículos en las carreteras y, por el otro lado, aproximadamente 6 millones están expuestos a ruidos de más de 75 dB(A) provenientes de esta misma fuente; también se puede ver que, más de 70 millones de personas en ese continente están siendo afectadas por niveles de ruido, por carreteras, más allá de los límites recomendados por la OMS para ambiente exterior diurno (65 dB(A)). Por ello los esfuerzos de investigación se han enfocado con mayor énfasis a la identificación de medidas para reducir el impacto por ruido ocasionado por las carreteras.

FIGURA 1
PRINCIPALES FUENTES DE RUIDO EN EUROPA

A partir de los estudios realizados, se pudo definir que una fuente importante del ruido a partir de determinadas velocidades de los vehículos en carreteras, es el generado por el contacto de los neumáticos con el pavimento. Sobre este mecanismo de ruido, los factores que más influyen son los siguientes:

 

  • Textura y estado de deterioro del pavimento

 

  • Tipo y dimensiones del neumático

 

  • Velocidad del vehículo e intensidad del tránsito

 

  • Pendiente de la carretera

Introducción.

Este artículo presenta de manera resumida, los aspectos más relevantes y los principales resultados de un programa de investigación realizado en Bélgica, en el que se compararon diversos tipos de pavimentos desde el punto de vista del ruido que se genera entre la superficie de rodamiento y los neumáticos. Para ello se determinó realizar pruebas en un tramo específico de carretera acondicionado con diferentes materiales, cuyas características se describen aquí brevemente, al igual que las diversas mediciones acústicas en cada uno de ellos, y se muestran los resultados obtenidos para diferentes velocidades de circulación.  Finalmente se ofrecen comentarios.

Características de las secciones de prueba.

El tramo de prueba se realizó en un camino regional con carriles de 3 metros en ambos sentidos, con tránsito menor de 5,000 vehículos/día (12% vehículos pesados). Se acondicionaron 6 tramos; colocando sobrecarpetas de 4 cm de espesor con diferentes materiales, sobre un pavimento existente de 18 cm de concreto hidráulico con armado continuo.  Las superficies de rodamiento para cada sección fueron de:

 

  • Concreto hidráulico poroso (Porosidad 17.3%).

 

  • Concreto hidráulico fino (Contenido de aire 4.2%).

 

  • Concreto asfáltico poroso (Porosidad 15%).

 

  • Concreto Asfáltico 1 (Agregado mayor de 14 mm).

 

  • Concreto Asfáltico 2 (Agregado mayor de 10 mm).

 

  • Concreto Asfáltico Denso (Agregado entre 10 y  14 mm).

Aspectos acústicos.

Con la finalidad de comparar las características acústicas, se utilizaron dos métodos para determinar el ruido, el denominado Método Estadístico al Paso del Vehículo (SPB por sus siglas en inglés) y el Método del Trailer.

El Método Estadístico (ISO/DIS 11819-1), consiste en medir el nivel de ruido en dB(A) y la velocidad del vehículo a un lado de la carretera, puede emplearse para ciertos intervalos de velocidad y composición de tránsito. En la Figura 2 se muestra un esquema de la forma de emplear este método.

FIGURA 2
METODO SPB

El método denominado Trailer es un método rápido en el cual el nivel del ruido se mide cerca de la llanta del vehículo, por lo cual se considera poco representativo; sin embargo, permite registrar las variaciones del ruido con la modificación de las características de la superficie de rodamiento. La Figura 3 ilustra el Método del Trailer.

FIGURA 3
METODO "TRAILER

Ambos métodos pueden ser suficientes para determinar el ruido ocasionado por el tránsito de los vehículos, pretendiendo que diseñadores, constructores y administradores de carreteras sean capaces de medir y controlar los parámetros acústicos relevantes durante el ciclo de vida de la carretera, con el fin de revisar resultados y poder especificar claramente los criterios de calidad.

Resultados obtenidos.

Dado que las mediciones fueron obtenidas poco tiempo después de haber sido construidos los tramos de prueba, se considera que sería prematuro llegar a conclusiones definitivas, particularmente, en cuanto al comportamiento a largo plazo de los diferentes materiales, especialmente con los pavimentos de concreto tanto porosos como finos; por lo que las conclusiones obtenidas para estos casos se toman como provisionales.

En la Tabla 1 se muestran algunos resultados en los tramos de prueba con diferente superficie de rodamiento, empleando el Método del Trailer.

TABLA 1
RESULTADOS OBTENIDOS CON DIFERENTES SUPERFICIES DE RODAMIENTO

En la Figura 4 se muestra el valor promedio del ruido de rodamiento empleando el Método del Trailer, sobre la longitud total de cada tramo de prueba y con diferentes velocidades.  Se observa cómo las secciones porosas tanto de concreto hidráulico como de concreto asfáltico presentan menor nivel de ruido, donde el concreto hidráulico todavía produce ruidos menores que la de concreto asfáltico, independientemente de la velocidad del vehículo.  Se aprecia también como la velocidad del vehículo influye de manera importante, ya que al aumentar la velocidad, el nivel de ruido se incrementa de manera considerable.

FIGURA 4
RUIDO DE RODAMIENTO
(METODO DEL TRAILER)

En la Figura 5 se presentan los resultados empleando el método Estadístico, calculados para una velocidad de 70 km/hr; se observa que para el caso de vehículos ligeros la carpeta de concreto hidráulico poroso tiene un menor nivel de ruido, mientras que para el caso de vehículos multi-eje, las secciones que muestran un menor nivel de ruido son las de concreto hidráulico fino, el concreto hidráulico poroso y finalmente el asfáltico poroso, respectivamente.

FIGURA 5
RUIDO DE RODAMIENTO
(MÉTODO SPB, VELOCIDAD DE 70 KM/HR)

A continuación se realiza un análisis basado en los resultados que se muestran en la Figura 6 obtenidos a partir de una regresión lineal de acuerdo a los datos del Método Estadístico; se observa que, en el caso de los vehículos ligeros se presenta la misma tendencia, siendo la sección de concreto hidráulico poroso la que ocasiona menor nivel de ruido.

FIGURA 6
RUIDO DE RODAMIENTO
(METODO SPB)

Para el caso de los camiones de doble-eje o multi-eje, las secciones tanto de concreto hidráulico poroso como de concreto hidráulico fino presentan poca variación del nivel de ruido con respecto a la velocidad, es decir una tendencia del ruido a permanecer constante; no siendo el caso de los pavimentos de concreto asfáltico donde el ruido aumenta de manera considerable conforme a la velocidad del vehículo.

De lo anterior se deduce que el nivel de ruido de las carreteras en operación es proporcional a la velocidad del vehículo, esto es, independientemente del tipo de pavimento, a baja velocidad menor ruido, y a alta velocidad mayor ruido, para todo tipo de vehículos. Asimismo, los pavimentos de concreto hidráulico pueden calificarse como pavimentos menos ruidosos en comparación con los pavimentos flexibles

Comentarios.

 

  • Si bien en México el problema del ruido generado por la operación de una carretera parece no ser alarmante, el fenómeno de crecimiento de asentamientos humanos en zonas aledañas a este tipo de infraestructura y por ende, las molestias de la población residente en ellas, deberían considerarse desde ahora, para evitar erogaciones futuras en medidas tendientes a disminuir la percepción de las emisiones sonoras.

 

  • En este caso particular se observó que los pavimentos porosos tanto rígidos como flexibles parecen ser los más favorables al medio ambiente, lo que se traduce en una reducción del ruido producido por la interacción neumático - pavimento.

 

  • Al observar los resultados de este experimento se puede concluir que el impacto producido por el ruido siempre es significante y por ende molesto, pues en todos los casos a diferentes velocidades, con diferentes vehículos, los 6 tipos de pavimentos analizados se excede siempre los niveles máximos recomendados por la OMS, lo que pudiera traducirse en una necesidad de mayor investigación en el tema. Actualmente el IMT se encuentra realizando estudios en este campo.
  • Bibliografía:

     

  • CAESTECKER, Chris. "Tramos de prueba en pavimentos de concreto poco ruidosos", Routes/Roads No. 299, Julio 1998.

 

  • TIKTIN, Juan. "Medidas correctoras del impacto ambiental en las infraestructuras lineales". apuntes para la maestria en Medio Ambiente en la Universidad Politécnica de Madrid. 1998.

 

  • ESPAÑA. MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS, TRANSPORTES Y MEDIO AMBIENTE - OCDE. "Reducción del ruido en el entorno de las carreteras". 1995.

Referencias.

 

  • ESPAÑA. MINISTERIO DE OBRAS PUBLICAS, TRANSPORTES. "Simposio sobre impacto ambiental de las carreteras", San Sebastián, España. Octubre de 1988.

 

  • VON MEIER, A. "Métodos para controlar y medir características acústicas de superficies de carreteras". http://www.aipcr.lcpc.fr/pub/0105.i/tri-nl-e.htm

 

  • CAESTECKER, Chris. "Tramos de prueba en pavimentos de concreto poco ruidosos", Routes/Roads No. 299, Julio 1998.

 


Con base en el artículo "Tramos de prueba en pavimentos de concreto poco ruidosos", escrito por Chris Caestecker, publicado en el Número 299 de la revista Routes/Roads, correspondiente a julio de 1998.

 

 


América Martínez Soto, Investigador del IMT

 

 
Cerrar ventana