Este documento compara alternativas de pavimentación entre asfalto y concreto. Realiza un diseño de pavimentos equivalentes variando factores como el tránsito y tipo de suelo, y evalúa los costos de construcción inicial y mantenimiento. Los resultados muestran que para suelos con CBR 3%, el concreto tiene menor costo inicial, mientras que para CBR 10% los costos son similares aunque el concreto es más ventajoso para tránsitos mayores a 2000 vehículos por día. El concreto resulta más robusto frente a vari

1. VOLUMEN III
ANÁLISIS COMPARATIVO
ENTRE LAS ALTERNATIVAS
DE PAVIMENTACIÓN

2. 1.- INTRODUCCIÓN
La selección de alternativas es un proceso iterativo en la que los conocimientos de
ingeniería y las herramientas financieras se unen para obtener la evaluación que indique
la mejor opción de pavimentación para un camino. Sin embargo, esta buena práctica no
siempre ocurre, eliminándose la alternativa de pavimento de concreto, por diversos
factores que se analizan a continuación:
1.1 En el mundo:
- Historia de los materiales: aunque el concreto es el material de construcción
más utilizado en el mundo, su uso en la construcción es muy diverso. Hecho que
no ocurre con el asfalto, que se ha enfocado en la construcción de caminos desde
sus orígenes.
- Evolución del transporte: el desarrollo de las redes viales en el mundo está
relacionado al desarrollo de los medios de comunicación, y especialmente al de
los neumáticos. Por lo tanto, es innegable que por la tecnología de construcción
de pavimentos de épocas pasadas, el pavimento menos confortable al tránsito ha
sido el de concreto.
- Evolución de la tecnología de construcción: es innegable que los procesos
constructivos de los pavimentos de concreto en épocas pasadas originaban malestar en
el usuario de la vía, debido al generoso espesor y sello de las juntas transversales
utilizado, haciendo el camino recién pavimentado poco confortable. Otro factor es la
poca importancia en la obtención de una rugosidad (IRI) adecuada, originada
principalmente por la construcción de paños o losas en damero, cuya técnica fue
utilizada con la finalidad de optimizar el uso del encofrado, afectando los niveles entre
paños continuos.
- Criterio de vida útil: anteriormente no se diseñaba para periodos de vida
prolongados, siendo el costo de construcción el mayor indicador para tomar una
elección relativa al tipo de pavimento a ejecutar.
- El precio relativo: el asfalto tenía un precio muy inferior al del concreto.
1. INTRODUCCIÓN
2

3. 1. INTRODUCCIÓN
1.2 En el Perú
- Implicancias mundiales: se reflejaron en el Perú del siglo XX.
- Obras emblemáticas puntuales: la Av. Venezuela (1924) y la Vía Expresa
(1946), son hitos en la construcción de pavimentos de concreto en el Perú. Entre
ellos se crea una brecha de conocimientos y falta de equipos para considerar al
pavimento de concreto como una alternativa factible y viable.
Actualmente esto está cambiando, la introducción de tecnología de construcción
equivalente y el valor relativo de precios entre el asfalto y concreto, así como el
pensamiento de progreso a largo plazo, han hecho que el mundo acepte al
concreto como una alternativa de pavimentación.
Por ejemplo, Estados Unidos cuenta con el 30% de sus autopistas en concreto;
Chile con el 10%, Bolivia con el 20% y Argentina con el 5%.
Por todas estas razones y siendo el Perú un país que en su balanza comercial
importa petróleo (materia prima del asfalto) funcionarios y ejecutivos responsables
de la inversión pública y privada empiezan a confiar en el concreto como alternativa
de pavimentación.
3
1.50
2.00
Asfalto
Concreto
Variacion Porcentual del Precio de
Asfalto Vs. Concreto
Variacion
2006
2007
2010
2009
2008
Años
1.00
0.50
0.00
2.50

4. 2. NECESIDAD DE UNA EVALUACIÓN A
NIVEL DE PAVIMENTOS EQUIVALENTES
Existen paradigmas cuando se abarca el tema de comparación de costos entre las
alternativas pavimentación de asfalto y concreto que limitan el empleo del concreto
como solución vial. Por mencionar un ejemplo, cuando se obtiene un expediente
de diseño y factibilidad de un proyecto de pavimentación por lo general éste no
cuenta con el análisis comparativo asfalto - concreto necesario para tomar una
acertada decisión.
Se espera desde luego que el valor de comparación asfalto - concreto no sea el
acertado, debido a la brecha tecnológica y de conocimientos referida al uso del
concreto para soluciones viales.
Lo que sí se reconoce es que el pavimento de concreto dura más, mucho más. Tiene
una durabilidad que supera la vida útil esperada. Existen obras como la Av. Venezuela,
con más de ochenta años, y la Vía Expresa, con más de cincuenta años en
excelente estado que verifican esta premisa.
Es necesario, por lo tanto, cerrar la brecha tecnológica y de conocimiento para
obtener los beneficios de la mejor alternativa de pavimentación, ya sea asfalto o
concreto, donde aplique, con un sustento técnico actualizado.
La pregunta obvia en esta situación es ¿Por qué no se ha considerado el concreto en el
análisis? La respuesta es en la mayoría de los casos por el elevado costo de construcción.
La siguiente pregunta lógicamente es ¿Qué tan elevado es el costo del pavimento de
concreto con respecto al asfalto? Es en este punto en el que las respuestas son muy
dispersas. Las encuestas realizadas muestran valores que oscilan desde 40% hasta más
del 100%, todas sin un sustento técnico adecuado.
4

5. Se empleará la metodología AASHTO 93 para realizar el diseño de pavimentos
equivalentes, tanto para asfalto como para concreto, utilizados para la comparación.
El análisis se ha realizado variando los dos factores de diseño más importantes:
el tránsito y el suelo de cimentación.
Para el caso del tránsito se ha considerado evaluar el carril de diseño para valores de
150, 450, 1350, 2250, 3750 y 455 vehículos por día, para la obtención de los
Ejes Equivalentes.
Para el caso del suelo se han asumido tres tipos de subrasantes de acuerdo al CBR (%):
3, 10 y 25%.
Consideraciones Generales
- Pavimento de dos carriles, uno por sentido.
- Diseño de 20 años.
- Partidas referidas a febrero 2010.
- Ancho de carril de 3.6 metros.
- Coeficientes AASHTO 93: confiabilidad de 90%, índice de servicialidad final de 2.0.
Pavimento de Asfalto
- Subbase granular de 30cm de espesor (CBR 40%).
- Base granular de 15cm de espesor (CBR 80%).
- PEN 60/70.
- Índice de servicialidad inicial de 4.2.
- Desviación estándar de 0.45.
- Coeficientes estructurales: 0.44, 0.14 y 0.11 para la carpeta, base y subbase
respectivamente.
- Coeficientes de drenaje: 1.2, 1.0 y 0.8 para la carpeta, base y subbase
respectivamente.
Pavimento de Concreto
- Subbase granular de 30cm de espesor (CBR 40%).
- Módulo de rotura a flexión de 45kg/cm2..
- Índice de servicialidad inicial de 4.5.
- Desviación estándar de 0.35.
- Coeficiente de drenaje de 1.2.
- Factor J de 3.2.
Una vez obtenidos los pavimentos equivalentes se evaluarán económicamente para
obtener el costo de construcción y mantenimiento para cada alternativa.
3. COMPARACIÓN TÉCNICO – ECONÓMICO
EN LAS ALTERNATIVAS DE PAVIMENTACIÓN
5

6. Los resultados obtenidos para los espesores de carpeta de rodadura de los
pavimentos equivalentes de asfalto y concreto se muestran en la siguiente
matriz:
La evolución de los diseños, según las características de tránsito y suelo de
cimentación se visualizan mejor en los siguientes gráficos:
Como se puede observar los pavimentos de asfalto son más susceptibles a la
variación del tipo de suelo.
4. EVALUACIÓN TÉCNICA
6
Espesores de Carpetas de Rodadura (mm)
Asfalto
3%
150 127
152.4
190.5
203.2
228.6
241.3
76.2
101.6
127
139.7
165.1
177.8
50.8
63.5
88.9
114.3
127
139.7
170
210
240
270
290
290
170
200
240
260
280
280
160
190
230
250
270
280
450
1350
2250
3750
4550
# veh pes x día /
CBR Subrasante 10% 25% 3% 10% 25%
Concreto
Espesores Carpeta Asfáltica (mm)
Tránsito (Veh pesados / día)
Espesores(mm)
150 450 1350 2250 3750
3%
127
76.2
101.6
127
139.7
165.1
177.8
139.7
127
114.3
88.9
63.5
50.8
152.4
190.5
203.2
226.6
241.3
10%
25%
4550
Espesores Carpeta de Concreto (mm)
Tránsito (Veh pesados / día)
Espesores(mm)
150 450 1350 2250 3750
3%
170
160
190
10%
25%
4550
200
210
240
230
250
260
270
270 290
280
270
280
290

7. 5. EVALUACIÓN ECONÓMICA
A continuación se presenta el modelo económico utilizado para la comparación. En
el ejemplo se comparan paquetes equivalentes con espesores de 101mm de asfalto
y 200mm de concreto.
Con esta herramienta se han obtenido los resultados, considerando pavimentos
equivalentes.
Adicionalmente, se ha considerado la siguiente política de conservación para
ambos casos:
7
DESCRIPCIÓN DE CAPA
DESCRIPCIÓN DE CAPA UNIDAD
m3
m3
m3
m3
m3
m3
m3
CANTIDAD PU S/. COSTO
X ML
S/.
ESPESOR
(mm)
3.60
Base negra nivelante
Base granular
Subbase
Relleno común
TOTAL
TOTAL costo x ml x calzada
Corte a nivel de subrasante
Eliminación material excedente
Riego de liga
Base granular
Subbase
Imprimación
Carpeta Asfáltica en Caliente
PEN 60/70
1.00
Carpeta Asfáltica en Caliente
PEN 60/70 101
0
0
150
300
1.98 12.51 24.82
88.69
172.17
9.38
31.38
57.19
13.65
35.77
473.51
2.60
58.10
52.95
3.79
2.480
0.364
3.600
0.540
1.080
3.600
551
397.28
CONSTRUCCIÓN INICIAL
TRAMO
Ancho calzada (m)
Nro de calzadas
DESCRIPCIÓN DE CAPA
DESCRIPCIÓN DE CAPA UNIDAD
m3
m3
m3
m3
m3
m3
m3
m3
m3
ml
kg
CANTIDAD PU S/. COSTO
X ML
S/.
ESPESOR
(mm)
3.60
Base granular
Subbase
Relleno común
TOTAL
TOTAL costo x ml x calzada
Corte a nivel de subrasante
Eliminación material excedente
Pavimentado
Alisado, acabado y curado
Subbase
Barras long. Corrugadas
Corte de juntas transversales
Sellado de juntas 2.0x1.0 cms
Dowells lisos
Canastilla
Concreto Mr 45
1.00
Carpeta de Concreto MR = 45
200
0
300
0
1.80 12.51 22.52
77.26
170.18
9.72
1.26
57.19
1.51
8.09
9.92
25.33
6.17
35.77
236.36
13.50
1.75
52.95
3.05
3.17
3.88
5.30
7.72
2.16
0.72
0.72
0.72
1.08
0.50
2.56
2.56
4.78
0.80
550
389.15
CONSTRUCCIÓN INICIAL
TRAMO
Ancho calzada (m)
Nro de calzadas
Long (Km)
Junta cada 4.50
0.80
0.80
0.45
0.30
A. Corrugado C (m)
Cada
A. liso (m)
Cada
11.00
TRAMO I
PAV. FLEXIBLE
PERIODICIDAD: 5 AÑOS
PAV. RÍGIDO
PERIODICIDAD: 5 AÑOS
Espesor del tratamiento: 0.051
0.18
3.60
0.18
101.17 18.50
9.38
86.60
114.48
2.60
473.51
0.102Espesor original
Fresado y eliminación
Riego de liga
Recapeo
DESCRIPCIÓN DE CAPA UNIDAD CANTIDAD PU S/. COSTO S/.
X ML
m3
m2
m3
TRAMO I
% tratamiento de juntas 50%
-
1.28
1.28
236.36 -
2.02
4.96
6.98
1.58
3.88
Concreto Mr 45
Corte de juntas transversales
Sellado de juntas 2.0 x 1.0 cms
DESCRIPCIÓN DE CAPA UNIDAD CANTIDAD PU S/. COSTO S/.
X ML
m3
ml
ml

8. 6.1 Resultados
Para alternativas con valores de Subrasante con valores de CBR de 3% el asfalto
resulta más costoso en términos de construcción, es decir costo inicial. Como puede
visualizarse en la siguiente figura:
Para alternativas con valores de Subrasante con valores de CBR de 10% el asfalto y el
concreto generan valores similares en términos de construcción, sin embargo, a partir de
los 2000 vehículos por día el concreto resulta ventajoso en construcción inicial.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
8
CBR 3%
S/.Xmlineal
650
Subrasante CBR 3%
700
600
550
500
450
400
350
300
447 495
400 431 477 498 498
568 593 641 498
358
150 VP 450 VP 1350 VP 2250 VP 3750 VP 4550 VP
Asfalto
Concreto
S/.Xmlineal
CBR 10%
Subrasante CBR 10%
600
550
500
450
400
350
300
350 398
389 431 466 488 488
447 471 520 544
358
150 VP 450 VP 1350 VP 2250 VP 3750 VP 4550 VP
Asfalto
Concreto

9. Para alternativas con valores de Subrasante con valores de CBR de 25% el asfalto
resulta ventajoso en términos de construcción, sin embargo, a partir de los 5000
vehículos por día el concreto obtiene valores similares en construcción inicial.
6.2 Conclusiones
- Las alternativas de asfalto y concreto son tecnologías complementarias, en
algunos casos una será mejor que la otra y viceversa.
- Existen mitos en relación al pavimento de concreto, paradigmas relacionados
con su confort, con su construcción y con sus costos iniciales. Estos mitos
deben superarse para beneficio del país.
- En términos de valores relativos de costos de construcción, ambas tecnologías
de pavimentación están en el orden de +/- 15%.
- Considerando el mantenimiento como costo adicional, en periodos de 20 y 30
años el ahorro en costos totales es de 30% a favor de la alternativa de concreto.
6. RESULTADOS Y CONCLUSIONES
9
S/.Xmlineal
CBR 10%
Subrasante CBR 25%
500
450
400
350
300
350 398
389 431 466 488 488
447 471 520 544
358
150 VP 450 VP 1350 VP 2250 VP 3750 VP 4550 VP
Asfalto
Concreto