SEMANA 16 : GEOSINTETICOS

GEOSINTETICOS

DEFINICION:

 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.

CLASIFICACION DE LOS GEOSINTETICOS

La siguiente clasificación muestra los distintos Geosintéticos; de cada tipo existen distintas clases o subcategorías.

Geotextiles
Geomembranas
Georedes o Geomallas
Geodrenes
Geomantas 
Geoceldas
Geocompuestos de Bentonita

GEOMEMBRANAS:

Son láminas de muy baja permeabilidad que se emplean como barreras hidráulicas; se fabrican en diversos espesores y se empacan como rollos que se unen entre sí mediante técnicas de termo fusión, extrusión de soldadura, mediante aplicación de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado, según su naturaleza química.

.Tipos de Geomembranas, según el proceso de su fabricación:

Geomembranas No Reforzadas

Geomembranas Reforzadas

.Tipos de Geomembranas, según el polímero de su fabricación:

Geomembranas de PVC Plastificado

Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad

Geomembranas de Polipropileno

Geomembranas de Polietileno Cloro Sulfonado

Geomembranas de Hules Sintéticos

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 termo fusión y extrusión de soldadura del mismo polímero.

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.

VENTAJAS DE LAS GEOMEMBRANAS SOBRE IMPERMEABILIZACIONES CON ARCILLA COMPACTADA:

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.

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.

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.

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.

Georedes Uniaxiales, que poseen resistencia a la tensión únicamente en el sentido de fabricación. 

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

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

GEOCOMPUESTOS:

Un geocompuesto consiste en la combinación de geotextil y geored; o de geomalla y geomembrana; o de geotextil, geomalla y geomembrana; o cualquiera de estos cuatro materiales geosintéticos con otro material. Esta área brinda los mejores esfuerzos creativos de la ingeniería, fabricantes y contratistas, Las áreas de aplicación son numerosas y constantemente crecientes. Las principales funciones cubren el rango entero como separación, refuerzo, filtración, drenaje y contención (barrera impermeable)

La filosofía básica detrás de los materiales, es combinar los mejores rasgos de materiales diferentes, de tal manera que se resuelva un problema específico en forma óptima. Los geocompuestos generalmente se fabrican a partir de material sintético.

Funciones:

·         Separación

·         Refuerzo

·         Filtración

·         Drenaje

·         Contención

Ventajas:

Brindan los mejores esfuerzos creativos de la ingeniería, fabricantes y contratistas. La filosofía básica detrás de los materiales, es combinar los mejores rasgos de materiales diferentes, de tal manera que se resuelva un problema específico en forma óptima.