LOS
GEOSINTETICOS
Los
Geosintéticos son un grupo de materiales fabricados mediante la
transformación industrial de substancias químicas denominadas polímeros, del
tipo conocido genéricamente como “plásticos”, que de su forma
elemental, de polvos o gránulos, son convertidos mediante uno o más procesos,
en láminas, fibras, perfiles, películas, tejidos, mallas, etc., o en compuestos
de dos o más de ellos, existiendo también algunas combinaciones con materiales
de origen vegetal.
Aunque en la naturaleza existen
de manera natural, substancias poliméricas, como la seda y la celulosa, la
diferencia con los geosintéticos, es que estos últimos son fabricados
por el hombre, a partir de productos obtenidos de la refinación del petróleo.
Otra característica
particular de los geosintéticos es que su aplicación se relaciona
con la actividad de la construcción, por lo que participan como parte integral
de sistemas y estructuras que utilizan materiales de construcción
tradicionales, como suelos, roca, agregados, asfaltos, concreto, etc.
Sus funciones dentro de tales
estructuras son las de complementar, conservar, o bien mejorar el
funcionamiento de los sistemas constructivos e inclusive, en algunos
casos, sustituir por completo algunos materiales y procesos de la
construcción tradicional.
PROPIEDADES
GENERALES DE LOS GEOSINTETICOS, A PARTIR DE SU NATURALEZA POLIMERICA.
Los plásticos son los componentes
principales en los geosintéticos. En la actualidad, muchas industrias
sustituyen ventajosamente materiales tradicionales tales como agregados,
suelos, metal, vidrio, etc., por materiales de plástico, que poseen, en
general, las siguientes propiedades:
Ligereza, existiendo
materiales menos densos que el agua.
Ductilidad
Maleabilidad
Elevada elasticidad
Resistencia Mecánica
Resistencia a agentes químicos,
la cual varía dependiendo del material
Posibilidad de mejorar sus propiedades
mediante aditivos o procesos mecánico – térmicos
Rangos variables de resistencia
al intemperismo, existiendo algunos que deben ser protegidos y otros que pueden
ser expuestos a la intemperie por lapsos largos, sin experimentar deterioro.
Baja absorción de agua
Resistencia a la biodegradación,
la cual varía según el material de que se trate
La familia de los Plásticos
es muy extensa. Los productos de esta naturaleza que se utilizan para fabricar
geosintéticos es apenas una pequeña fracción de los polímeros que se utilizan
en la sociedad moderna.
En general, las propiedades
específicas de un plástico dependen de la combinación de muchas variables, las
cuales son, entre otras:
Naturaleza química: Grupos
funcionales, peso molecular, dispersión del peso molecular, ramificaciones de
la cadena principal, incorporación química de
componentes (copolímeros), incorporación física de
aditivos, tipo de formulación, etc.
Historia de esfuerzos,
temperaturas y exposición a agentes ambientales durante su vida útil.
Procesos de transformación o
formado
Procesos de acabado.
Es importante hacer notar que el
nombre genérico de un plástico o polímero, tal como
“Polipropileno”, “Polietileno de Alta Densidad”, “Poliéster”, etc., no es
suficiente para caracterizarlo de manera completa, porque bajo la misma
denominación pueden producirse diversos productos, con propiedades diferentes.
CLASIFICACION DE LOS GEOSINTETICOS
La siguiente clasificación muestra
los distintos Geosintéticos; de cada tipo existen distintas clases o
subcategorías.
1.
Geotextiles
2.
Geomembranas
3.
Georedes o Geomallas
4.
Geodrenes
5.
Geomantas
6.
Geoceldas
7.
Geocompuestos de Bentonita
1.
GEOTEXTILES
Los geotextiles son
telas con diversas estructuras, cuyos elemento individuales son
fibras, filamentos, o cintas de plástico, que siguiendo diversos
patrones de distribución de sus elementos individuales, se reúnen y
entrelazan entre sí por medio de diversos procesos que les someten
a acciones mecánicas, térmicas, químicas, o varias de ellas, obteniendo
así, estructuras continuas, relativamente delgadas, porosas y
permeables en forma de hojas, que tienen resistencia en su
plano.
Tipos
de Geotextiles, según el proceso de su fabricación:
Ø Geotextiles
No Tejidos
Ø Geotextiles
Tejidos
Tipos
de Geotextiles, según el polímero de su fabricación:
Ø Geotextiles
de Poliéster
Ø Geotextiles
de Polipropileno
Las propiedades de los
Geotextiles son resultado de la combinación de su polímero base, de su
estructura y de los procesos de acabado a que se sometió el material.
La estructura es el arreglo
geométrico entre los elementos individuales del producto, ya sean fibras
cortadas, filamentos o cintas, y del tipo de unión entre los mismos, factores
que resultan en un material específico.
El grupo con un uso más
extendido, tanto en cantidad de aplicaciones como en consumo total, es el de
los Geotextiles
No Tejidos, que se caracterizan porque las fibras que los componen se
distribuyen en forma desordenada, en todas direcciones.
Dentro de este grupo, es el
de los Geotextiles
No Tejidos Punzonados, el de mayor
consumo mundial; en ellos, la unión entre sus fibras se logra
mediante entrelazamiento por la acción de agujas, con lo
que se obtienen estructuras adaptables, pues sus fibras tienen
una relativa libertad de movimiento entre sí, lo que genera una
importante elongación inicial, antes de entrar en tensión.
Su comportamiento bajo tracción
se caracteriza por una relativamente baja carga en tensión inicial, que
corresponde a una elongación inicial relativamente alta (bajo
módulo inicial), lo que explica al alto grado de
adaptabilidad de este tipo de geotextil, que le permite adaptarse a
superficies irregularidades, sin ser dañado.
Tienen este tipo de
geotextiles, además, muy alta porosidad y permeabilidad, tanto en su
plano como a través de su plano, siendo filtros muy eficientes. Son
resistentes al bloqueo de sus poros con suelo bien graduado. El flujo a través
de su estructura inicia con carga hidráulica muy baja. .
Una manera muy común de
clasificarlos es por su masa por unidad de área, siendo los de uso más
extendido desde 140 hasta 400 g/m2, aunque existen de mucha mayor
masa, para aplicaciones especiales.
Por sus características ya
descritas, los Geotextiles No
Tejidos Punzonados, se
utilizan para aplicaciones de Separación de
Materiales, Filtración, Drenaje, Control de la Erosión y
Prevención de la Reflexión de Grietas.
Los más pesados y resistentes se
utilizan para Protección
de Geomembranas, Estabilizacióny Refuerzo.
Otros Geotextiles
No Tejidos. Algunos materiales son modificados posteriormente al
punzonado, mediante fusión superficial de sus fibras, estiramiento a alta
temperatura o aplicando tratamientos en su superficie, con resinas
químicas y posterior horneado, con el fin de variar sus propiedades, con
diferentes propósitos.
Geotextiles No Tejidos
Termosellados son aquellos que se obtienen por medio de la fusión de sus
fibras, sobre las que se aplica presión mediante rodillos
calientes, lisos o con relieves, fusionando toda la superficie del
material o sólo áreas selectas del mismo.
El resultado son geotextiles
delgados en los que las fibras no tienen libertad de movimiento y su
comportamiento es más tenaz. La permeabilidad del producto final es menor
cuando se usan rodillos lisos.
Otro grupo importante de
geotextiles son los Geotextiles Tejidos,
en los que su construcción sigue un patrón geométrico claramente
definido, que se logra por medio del entrelazamiento de filamentos o
cintas planas en dos direcciones mutuamente perpendiculares, mediante un
proceso de urdido, por el cual es posible combinar diferentes tipos de
filamentos en cualquiera de las direcciones del tejido, para obtener las
propiedades de resistencia que se buscan, en las dos principales direcciones de
fabricación. Estos geotextiles son menos rígidos en el sentido diagonal.
Dentro de este grupo de
materiales tejidos, son los Geotextiles Tejidos
de Cinta Plana los de mayor volumen de uso; las cintas que los
componen son planas, mejor conocidas como rafia. Debido a que su resistencia
se tiene principalmente en los sentidos de fabricación y en el transversal a
éste, se someten a un proceso de acabado térmico para reducir el
movimiento relativo de las cintas.
Su comportamiento bajo tracción
muestra una carga en tensión inicial relativamente alta, con
baja elongación (alto módulo inicial). Por ello su capacidad
de adaptación a superficies irregularidades filosas, como son
subrasantes con presencia de roca, es baja. Su aplicación más exitosa es
como refuerzo sobre estratos que experimentan asentamientos al construir, como
son zonas de suelos saturados y pantanos, sin roca presente en la superficie,
pues de este modo pueden desarrollar su capacidad de refuerzo a la tensión y
mantener su integridad.
Sus aberturas son pequeñas y su permeabilidad
baja respecto de los Geotextiles No Tejidos y de los Geotextiles Tejidos
de Monofilamentos; sólo permiten flujo a través de su
plano, requiriendo para ello que exista un cierto valor de carga
hidráulica, y poseen poca resistencia al bloqueo de sus poros con suelo
bien graduado. Por lo anterior, no se usan para aplicaciones de filtración o
que requieren alta permeabilidad.
Los tipos más usuales varían
desde 140 hasta 280 g/m2.
Los Geotextiles Tejidos de Monofilamentos se
componen por filamentos de sección circular relativamente gruesos, con
tamaños de aberturas claramente establecidas y mensurables mediante
procedimientos sencillos. Según la combinación de los filamentos en las
direcciones de fabricación y transversal se controla la permeabilidad y tamaño
de abertura. Se utilizan en aplicaciones de filtración, y de
refuerzo en las que se requiere una alta permeabilidad.
Su carga en tensión inicial es
alta y su elongación es baja (alto módulo inicial). Por lo mismo, su
capacidad de adaptarse a irregularidades es baja.
Sólo poseen flujo
a través de su plano y su Permeabilidad es muy alta, no
requiriendo la existencia de una carga hidráulica apreciable para
establecer el flujo. Su resistencia al bloqueo con suelo, bien
graduado o no, es muy alta y se considera su estructura muy
favorable para el diseño de soluciones a casos críticos de
filtración.
Los Geotextiles Tejidos de Multifilamentos son
producto del urdido de multifilamentos, mismos que son el resultado del
trenzado de varios filamentos de menor diámetro. Son materiales con
muy alta resistencia a la tensión y alto módulo de tensión.
Su carga en tensión inicial es
muy alta y su elongación es baja. Su capacidad de
adaptación a irregularidades es relativamente baja. Son el
grupo de mayor resistencia a la tensión entre los geosintéticos utilizados para
reforzar.
Su Permeabilidad es intermedia.
Sólo se establece el flujo a través y no en su plano. Son resistentes
al bloqueo de sus poros con suelo, bien raduado El flujo inicia
con baja carga hidráulica.
Se utilizan primordialmente para
aplicaciones de estabilización de terraplenes que se construyen sobre terrenos
de muy baja capacidad de carga.
NOTAS
Las comparaciones que se
establezcan entre geotextiles deben ser entre materiales con igual
masa por unidad de área.
La masa por unidad de área y la
construcción (estructura formada por sus componentes básicos) son los
principales factores que influyen en las propiedades hidráulicas y
mecánicas de los geotextiles.
El módulo es diferente al
calculado para otros materiales, pues en los geotextiles no se toma en cuenta
el espesor, por ser materiales con alta relación de vacíos. El módulo
inicial es la carga de tensión a elongaciones muy bajas.
2.
GEOMEMBRANAS
La Geomembranas son láminas de
muy baja permeabilidad que se emplean como barreras hidráulicas; se
fabrican en diversos espesores y se impactan como rollos que se unen entre sí
mediante técnicas de termofusión, extrusión de soldadura, mediante aplicación
de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado, según su naturaleza química.
Tipos
de Geomembranas, según el proceso de su fabricación:
Ø Geomembranas
No Reforzadas
Ø Geomembranas
Reforzadas
Tipos
de Geomembranas, según el polímero de su fabricación:
Ø Geomembranas
de PVC Plastificado
Ø Geomembranas
de Polietileno de Alta Densidad
Ø Geomembranas
de Polipropileno
Ø Geomembranas
de Polietileno Cloro Sulfonado
Ø Geomembranas
de Hules Sintéticos
Ø Las
Geomembranas de mayor volumen de aplicación son las No Reforzadas, de
Polietileno de Alta Densidad y de PVC Plastificado.
Las Geomembranas de Polietileno
de Alta Densidad (PEAD) se fabrican en rollos anchos, de 7.0m o más,
y en esta presentación se embarcan al sitio de la obra, donde se unen unos con
otros mediante equipo de termofusión y extrusión de soldadura del mismo
polímero.
Otro tipo muy usual de
Geomembranas, son las de PVC Plastificado, las cuales se instalan
mediante la unión en campo, de lienzos
prefabricados en plantas industriales, según un
despiece planeado, para luego unirse unos con otros en su sitio de
ubicación final, a manera de rompecabezas. Esto es posible en las Geomembranas de PVC
Plastificado, porque los lienzos pueden ser doblados y empacados en forma
de paquetes, sin causar daño al material, como podría ser en otro tipo de
láminas que se agrietan al ser dobladas. Lo anterior resulta en
instalaciones muy rápidas.
Las técnicas de unión en el sitio
de la obra, para las Geomembranas de PVC pueden ser mediante termofusión,
aplicada por una empresa especializada, o mediante aplicación de
adhesivos especiales. Este último caso es una gran ventaja en caso de
presentarse rupturas en la membrana de manera accidental, posteriormente a su instalación
por el proveedor, pues el mismo usuario puede realizar la reparación sin
necesidad de gastar en ayuda especializada, ya que la técnica de
unión con adhesivo es muy sencilla.
La selección del tipo de
geomembrana para cada aplicación requiere del análisis de diversas variables:
Compatibilidad Química
Comportamiento Mecánico Requerido
Exposición al Intemperismo
Eventual Daño Mecánico y
Reparaciones
Las variables indicadas
anteriormente no son, sin embargo, las únicas a considerar, requiriéndose
generalmente, de una evaluación más completa de la instalación de que se
trata, tomando en cuenta que existen situaciones que requieren diseñar de
manera más completa, no pudiendo depender exclusivamente de un producto (la
geomembrana), para impedir el acaecimiento de situaciones graves, como puede
ser, por ejemplo, la fuga de sustancias peligrosas que pueden contaminar
el ambiente y amenazar la salud pública, para lo cual se requiere
construir SISTEMAS IMPERMEABLES, en vez de simplemente UTILIZAR PRODUCTOS IMPERMEABLES.
El diseño de instalaciones
de ese tipo se lleva a cabo por empresas especialistas y generalmente las
soluciones implementadas emplean otros Geosintéticos además de
Geomembranas, en diseños “a prueba de fallas”.
VENTAJAS DE LAS GEOMEMBRANAS SOBRE
IMPERMEABILIZACIONES CON ARCILLA COMPACTADA:
ü Continuidad
Las capas de arcilla compactada
contienen pequeños conductos en su masa, a través de los cuales se establece el
flujo de líquidos. Estos conductos se presentan por agrietamiento, al
perder humedad la arcilla. También se presentan
conductos horizontales en la frontera entre las capas compactadas.
La razón de esto es que las barreras de suelo no son materiales continuos,
sino el producto del acomodamiento y densificación de partículas por el proceso
de compactación a que se deben someter.
ü Muy bajo Coeficiente de Permeabilidad.
Esta propiedad es
mucho menor que la correspondiente a arcillas compactadas. Se determina en
forma indirecta, a través de la medición de transmisión de vapor a través de la
geomembrana. Esto trae como consecuencia que se pueden construir sistemas
impermeables con espesores despreciables, en lugar de tener que compactar
gruesas capas de arcilla.
ü Ligereza
Propiedad importante de las
Geomembranas desde el punto de vista logístico, ya que se puede lograr la
impermeabilización sin grandes acarreos y en lapsos muy cortos.
LUGARES
DE USO:
Las utilizaciones más extesas
son:
Estanqueidad de cuencas de agua
(balsas);
Estanqueidad de colinas;
Estanqueidad de cuencas de
retención anti contaminantes;
Estanqueidad de muros enterrados;
Barreras activas de residuos;
Confinamiento de residuos
líquidos.
3.
GEOREDES O GEOMALLAS
Son elementos estructurales que
se utilizan para distribuir la carga que transmiten terraplenes,
cimentaciones y pavimentos, así como cargas vivas, sobre terrenos de baja
capacidad portante, o bien como elementos de refuerzo a la tensión
unidireccional, en muros de contención y taludes reforzados que se construyen
por el método de suelo reforzado.
Por
su funcionamiento, las Georedes son de dos tipos principales:
Georedes Biaxiales,
que poseen resistencia a la tensión en el sentido de su fabricación (a lo largo
de los rollos) y también en el sentido transversal al anterior.
Por
su Flexibilidad, se tienen dos tipos:
Georedes Rígidas,
que se fabrican mediante procesos de pre-esfuerzo del polímero, primordialmente
Polipropileno y Polietileno de Alta Densidad.
Georedes Flexibles,
fabricadas mediante procesos de tejido de filamentos de alta tenacidad, que
fueron previamente sometidos a un alto grado de orientación molecular; se
fabrican de Poliéster.
Dado que las Georedes
Uniaxiales se utilizan en estructuras cuyo comportamiento debe
garantizarse por lapsos muy largos (de hasta 100 años), sus propiedades
relevantes son:
- Resistencia a la Tensión
- Resistencia a Largo Plazo Bajo Carga Sostenida
- Coeficiente de Fricción en contacto con el suelo que refuerza
- Resistencia al Daño Mecánico
- Resistencia a ataque químico y biológico
- Resistencia a Largo Plazo Bajo Carga Sostenida
- Coeficiente de Fricción en contacto con el suelo que refuerza
- Resistencia al Daño Mecánico
- Resistencia a ataque químico y biológico
Las Georedes Biaxiales funcionan
mediante mecanismos de interacción con el suelo y los agregados, que les
permiten tomar parte de los esfuerzos inducidos durante la construcción,
mediante fuerzas de tensión que se desarrollan en el plano del material.
Por ello, las propiedades
principales de las Georedes Biaxiales, directamente relacionadas con sus
diversas aplicaciones, son:
Tamaño de aberturas
Rigidez a la flexión
Estabilidad de Aberturas
Módulo de Tensión
Resistencia a la Tensión
4.
Geomallas Co-extruidas
Uno de los métodos que desde la
antigüedad hasta los tiempos actuales se sigue utilizando para
aumentar la capacidad de carga de los suelos blandos, es el refuerzo de los
mismos con confinamiento lateral de partículas del material que conforma el
suelo, aumentando de esta forma la resistencia a la tensión.
Como ya se mencionó, en la
antigüedad este efecto se lograba con la utilización de ramas trenzadas o con
troncos colocados en forma ortogonal.
Con la tecnología actual, las
geomallas bi-orientadas coextruidas permiten lograr el mismo efecto de
confinamiento lateral de los materiales granulares.
Dichas geomallas se fabrican a
base de polímeros, formando una red bidimensional proveniente del proceso de
extrusión, en cuyas aberturas se introducen los materiales granulares para
generar el proceso de trabazón de agregados.
A continuación se presentan las
imágenes de cada una de las geomallas mencionadas:
Geomalla Co-extruida Mono-orientada
Geomalla
Uniaxial capas granulares (PAVCO)
Este tipo de geomallas tiene como
campos de aplicación los siguientes:
ü Refuerzo
muros, taludes, terraplenes y diques
ü Estabilización
suelos blandos
ü Reparación
por deslizamientos y cortes de taludes
ü Ampliación
corona de taludes
ü Recubrimiento
de estribos, muros y aletas de puentes
ü Muros
vegetados o recubiertos con concreto
Geomalla Co-extruida bi-orientada
Geomalla Biaxial capas granulares
(PAVCO)
Esta geomalla presenta su función
en los siguientes campos de aplicación:
ü Terraplenes
en caminos y ferrovías (refuerzo en balasto)
ü Refuerzo
en bases granulares de vías pavimentadas y no pavimentadas
ü Refuerzo
en estructura de aeropistas
ü Refuerzo para contención en rocas fisuradas.
Las geomallas co-extruidas tienen
como función principal el refuerzo de los suelos, pero su función depende de la
forma en que se transmitan los esfuerzos; es decir, en estructuras como suelos
reforzados y terraplenes, se requiere mayor resistencia y rigidez en sentido
longitudinal que en el transversal y por este motivo las geomallas para dichas
aplicaciones son monoorientadas. Para el caso de estructuras de pavimentos o
cimentaciones en donde los esfuerzos se transmiten de forma aleatoria o en
cualquier dirección dependiendo la aplicación de la carga, los productos
utilizados son las geomallas bi-orientadas con homogeneidad de resistencia y
rigidez en sus dos sentidos.
Es importante mencionar, que las
geomallas co-extruidas contribuyen al incremento de la resistencia al corte de
los suelos, cuando se someten a cargas, ya que el suelo interactúa directamente
con la geomalla, generando un aporte similar al de la cohesión, incluyendo
dicho efecto en suelos granulares, lo que se traduce en que la resistencia a la
compresión del suelo es asumida por el mismo, pero adicional a sus cualidades
de cohesión ante las cargas de tensión, la geomalla incrementa tal propiedad
logrando en conjunto un suelo con mayores capacidades de resistir los
esfuerzos.
Geomallas en Fibra de Vidrio
Este tipo de geomallas son de
tipo flexible y se diseñan para controlar los efectos de agrietamientos por
reflexión, por fatiga o por deformaciones plásticas en un pavimento asfáltico.
Este producto tiene como función principal el aumento de la resistencia a la
tracción en una capa asfáltica y de distribuir de manera uniforme los esfuerzos
horizontales en una mayor área, lo cual permite la durabilidad de los
pavimentos sin que se evidencien grietas a corto plazo.
Este producto ofrece un alto
módulo de elasticidad mayor incluso que el módulo de la mezcla asfáltica, lo
cual ofrece una gran ventaja respecto a otros métodos pues es precisamente el
material con mayor módulo el que asume los esfuerzos generados por las cargas.
Igualmente, este material ofrece ventajas por estar constituido de fibra de
vidrio cuyo punto de fusión está entre los 800 y 850 °C, lo que permite
trabajar conjuntamente con la mezcla asfáltica.
A continuación se presenta la
imagen de la geomalla biaxial en fibra de vidrio:
Geomalla Biaxial Fibra Vidrio
capas asfálticas (PAVCO)
Este
tipo de geomalla tiene los siguientes campos de aplicación:
§ Control
de fisuras por reflexión fisuras subyacentes
§ Control
de ahuellamientos
§ Refuerzo continúo para vías con altos
volúmenes de tráfico y pistas de aeropuertos
§ Reparaciones
puntuales en pavimentos
§ Refuerzo
de capas asfálticas sobre losas de concreto
Adicionalmente, este producto
logra el incremento de la vida útil de un pavimento al aumentarse
significativamente la resistencia a la fatiga de los materiales bituminosos, lo
cual genera menores costos en mantenimiento.
5.
GEODRENES
Los geodrenes son drenes
prefabricados elaborados mediante la combinación de núcleos de
plástico con alta resistencia a la compresión y muy alta conductividad
hidráulica, y cubiertas de un geotextil filtrante que impide la intrusión
de suelo dentro de los vacíos disponibles para el flujo; su función es
captar y conducir líquidos a través de su plano.
Son estructuras continuas y
extremadamente delgadas, en comparación con las dimensiones requeridas para
construir drenes a base de agregados y tuberías.
Tipos
de Geodrenes, según el Polímero de su Núcleo
Núcleo de Poliestireno de Alto
Impacto
Núcleo de Polietileno de Alta
Densidad
Tipos de Geodrenes, según la
forma de su Núcleo
Contienen una multitud de
conos espaciadores que forman canales por los cuales se transporta el
fluido captado. El ingreso de los fluidos al producto se realiza por ambas
caras del núcleo, cuyo reverso es plano y tiene orificios.
Contienen en ambas
caras, series de gruesos cordones de plástico, paralelos entre
sí, que se superponen sobre otra serie de cordones del mismo tipo,
formando ángulos agudos, teniendo apariencia de mallas tejidas, con
alta proporción de áreas abiertas, uniformes en tamaño. El flujo del
agua en el plano del material se establece a través de los canales
resultantes.
El Geotextil filtrante
generalmente es del tipo No Tejido, aunque existen variantes para casos
especiales en los que se usan geotextiles tejidos, por su alto
módulo de tensión.
Los Geodrenes más gruesos y con mayor capacidad de flujo se utilizan en
los hombros de las carreteras para abatir el nivel freático y de este
modo proteger el pavimento o bien para colectar y desalojar el agua
captada por capas permeables del pavimento. Los más delgados se
emplean en el respaldo de muros de contención, para cortar líneas de flujo
procedentes de filtraciones en la parte superior del relleno contenido por
el muro y así evitar la generación de empujes hidrostáticos sobre el
mismo y también para interceptar flujos en laderas.
6.
GEOMANTAS
Son láminas relativamente gruesas
formadas con filamentos cortos o largos de plástico, generalmente
polipropileno, polietileno o nailon, de sección rectangular o cónica,
simplemente agrupados con ayuda de redecillas, aglutinantes o costuras muy
sencillas, o bien fuertemente entrelazados entre sí, que pueden o no incluir
capas de fibras de origen vegetal.
Se instalan sobre taludes para
evitar su erosión, como elementos de protección permanente o temporal, y
combinadas o no, con siembra de semilla.
Sus funciones son las de reducir
la capacidad erosiva de los escurrimientos, proteger al suelo, acelerar la
germinación de especies vegetales implantadas, reforzar las raíces, o varias de
ellas.
Las Geomantas se
fabrican con diferentes propiedades pudiendo agruparse de la siguiente manera:
Mallas sintéticas delgadas, con
baja porosidad y resistencia mecánica limitada, que se utilizan únicamente
como materiales de cubierta, para aplicaciones temporales.
Mallas sintéticas gruesas,
con estructura tridimensional, alta porosidad y suficiente resistencia
para permitir el llenado de sus poros con suelo.
Mallas sintéticas gruesas, que
contienen capas de fibras vegetales, con estructura
tridimensional, baja porosidad y suficiente resistencia para
permitir el llenado de sus poros con suelo.
Mallas sintéticas gruesas,
con estructura tridimensional, alta porosidad
y alta resistencia que además de permitir el llenado de sus
poros con suelo, refuerzan el sistema radicular a largo plazo, una vez que se
ha desarrollado la vegetación. La resistencia mecánica puede ser aportada
por los mismos filamentos sintéticos que forman su estructura o por un elemento
de refuerzo adicional.
Igual al anterior, pero de menor
porosidad por la inclusión en su estructura, de capas de fibras de coco.
7.
GEOCELDAS
Las Geoceldas son
estructuras tridimensionales de gran peralte y forma romboide, que se
utilizan para contener rellenos en taludes, con el objetivo de evitar su
deslizamiento y erosión. También se utilizan para confinar materiales dentro de
sus celdas y construir plataformas reforzadas, con mayor capacidad de
distribución de la carga; en esta aplicación, el producto previene la falla por
desplazamiento lateral del relleno bajo las cargas impuestas.
Se fabrican con diversos peraltes
y tamaños de abertura de celda, en Polietileno de Alta Densidad y
Polipropileno.
7. GEOCOMPUESTOS DE BENTONITA
Son laminaciones de bentonita de
sodio confinada entre dos capas de geotextil. Se usan primordialmente en
el confinamiento de substancias peligrosas, como elemento para sellar
eventuales perforaciones en las Geomembranas utilizadas como barrera
primaria. Se fabrican en rollos que se traslapan y unen entre sí,
utilizando bentonita granular bajo los traslapes.
Su empleo requiere revisar la
eventual existencia de sales de calcio que pueden afectar a la bentonita
contenida en el producto.
Los Geocompuestos de bentonita
laminada son materiales muy pesados (>5 kg/m2) y requieren estar
confinados para desarrollar su función sellante de orificios, derivada de la
alta expansividad de la bentonita al hidratarse.
Y por último
los geocompuestos, productos fabricados siempre en combinación con un
geotextil:
Geocompuesto de drenaje: Uno
o dos geotextiles que permiten el drenaje del agua en el mismo plano del
material
Geocompuesto de
refuerzo: formado por un geotextil y una geomalla.
Geocompuesto
filtrante: Usados principalmente en obras portuarias de protección de
costas, combinación de un geotextil filtrante y otro con elevada resistencia al
punzonamiento (evitando la posible perforación).
Geocompuesto
impermeabilizante: Formado por lodos bentoníticos situados entre dos
geotextiles
Funciones de los materiales geosintéticos
Dependiendo de las características
mecánicas e hidráulicas de los geosintéticos, encontramos diferentes
funcionalidades:
- Separación de suelos
de diferentes granulometrías y naturalezas que, bajo cargas significativas
tenderían a mezclarse entre sí.
- Filtración de las
partículas más finas, evitando el “lavado de finos” provocado por el paso del
agua evitando así la pérdida de estabilidad de la estructura.
- Reforzar los terrenos
inestables, como terraplenes y muros de contención.
- Drenaje, permitiendo la
salida del agua y evitando así la acumulación de grandes depósitos subterráneos
bajo explanaciones, túneles, zanjas drenantes, etc…
- Impermeabilización de
terrenos susceptibles de ser contaminados por los lixiviados o vertidos
industriales.
- Protección contra la
erosión y colaborar a la revegetación de los taludes y márgenes fluviales.
VENTAJAS POR UTILIZACIÓN GEOSINTÉTICOS
Mejorar la capacidad portante,
resistencia a movimientos y deformaciones laterales de la estructura de
pavimento, en este caso, con geomallas co-extruidas.
Evitar
y/o reducir la aparición de
grietas por reflexión al absorber esfuerzos cortantes y tensiones causadas por
efecto de las cargas actuantes sobre el área de influencia de las fisuras del
pavimento antiguo, en este caso, con geomallas en fibra de vidrio.
Reducir espesores de materiales
granulares con la utilización de refuerzo en capas de base y subbases.
Para el caso objeto de la
presente monografía, la aplicación va dirigida a la función de obtener el
refuerzo de la estructura de pavimento ante los cambios de rigidez en el
soporte, por presentarse una parte del pavimento sobre una placa rígida y otra
parte sobre el terreno natural.
Ofrecer mayor durabilidad de la
estructura de pavimento por su trabajo conjunto con los materiales granulares
del pavimento. Esta situación permitirá
que el pavimento requiera menores costos en mantenimiento una vez se presenten
los asentamientos previstos en el estudio geotécnico, costos que dependerán del grado de fisuración y/o deformaciones que se presenten.
