CAPITULO XlV - GEOSINTECOS

GEOSINTETICOS

Concepto: 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.

Historia:

Las inclusiones de diferentes tipos mezclados con el suelo se han utilizado durante miles de años. Fueron utilizados en la construcción de carreteras en romanos días para estabilizar las carreteras y sus bordes. Estos primeros intentos se hicieron de naturales fibras , telas o vegetación mezclados con tierra para mejorar la calidad de las carreteras, sobre todo cuando las carreteras fueron construidas en suelo inestable. También fueron utilizados para construir fuertes pendientes como con varias pirámides en Egipto y las paredes también. Un problema fundamental con el uso de materiales naturales ( madera , algodón , etc.) en un ambiente enterrada es la biodegradación que se produce a partir de microorganismos en el suelo. Con el advenimiento de los polímeros en el medio del siglo 20 un material mucho más estable se hizo disponible. Cuando se formula adecuadamente, tiempos de vida de siglos se pueden predecir incluso para las duras condiciones ambientales.

Los primeros trabajos sobre geosintéticos en la década de 1960 (tal como los conocemos hoy en día) eran como filtros en el Estados Unidos y como refuerzo en Europa . La conferencia de 1977 en París reunió a muchos de los primeros fabricantes y profesionales. La Sociedad Internacional de Geosintéticos (IGS), fundada en 1982, ha organizado posteriormente conferencia mundial cada cuatro años y sus numerosos capítulos de tener conferencias adicionales. Institutos Actualmente separados geosintéticos, comercio-grupos, y de establecimiento de normas grupos están activos. Aproximadamente veinte universidades enseñan cursos independientes sobre geosintéticos y casi todos incluyen el tema en geotecnia, geoambiental y de ingeniería hidráulica de golf. Geosintéticos están disponibles en todo el mundo y la actividad es sólida y en constante crecimiento.

Propiedades de los  Geo sintéticos:

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.

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

Baja absorción de agua

Resistencia a la biodegradación, la cual varía según el material de que se trate

Funciones:

Separación: Impide el contacto entre dos superficies de diferentes propiedades físicas.

Filtración: Esta propiedad permite de un material de ciertas partículas sometidas a fuerzas hidrodinámicas.

Drenajes: Proceso en el cual se da el pasaje de un lugar a otro por parte de un fluido.

Refuerzo: El refuerzo del geotextil se consigue por las propiedades que poseen ciertos geotextiles mejorando sus cualidades mecánicas.

Protección: Permite que el sistema geotécnico no se deteriore.

Clasificaciones de los Geosinteticos:

Geomenbranas: Es uno de los tipos más comunes de Geosintéticos y consiste en una manta de la liga de plástico, elástico y flexible. Exhibir un rendimiento excelente cuando se utiliza como capa de impermeabilización puede tener muchas aplicaciones en la impermeabilización, y su principal uso en estanques de sedimentación, preservando el medio ambiente evitando la contaminación del suelo, aguas subterráneas y afluentes cercanas.

Georedes - Geoespaciadores: 

Están formados por una extrusión continua de conjuntos paralelos de costillas poliméricos en ángulos agudos entre sí. Cuando se abren las costillas, relativamente grandes aberturas se forman en una configuración en forma de red. Existen dos tipos más comunes de biplano o triplanar. Alternativamente muchos tipos muy diferentes de núcleos de drenaje están disponibles. Se componen de protuberancias, láminas de polímero con hoyuelos o cuspated, redes tridimensionales de fibras de polímero rígidas en diferentes configuraciones y tubos de drenaje pequeñas o espaciadores dentro de geotextiles. Su función diseño es completamente dentro del área de drenaje, donde se utilizan para transportar líquidos o gases de todo tipo.

·         Georedes biplanares: Estos son los tipos originales y más frecuentes y consisten en dos conjuntos de intersección de las costillas en diferentes ángulos y distancias. Las costillas en sí son de diferentes tamaños y formas para diferentes estilos.

·         Georedes triplanares:  Estos tienen nervaduras centrales paralelas con pequeños conjuntos de costillas por encima y por debajo de todo para la estabilidad geométrica.

·         Otros georedes: Estos nuevos geonet estructuras tienen o canales en forma de caja o columnas que sobresalen de una red de apoyo subyacente.

Cada una de las categorías anteriores tienen variaciones dentro de ellos mismos (principalmente espesor) y el desarrollo de nuevos productos de varios fabricantes es bastante activo.

Geomallas: Son estructuras planas fabricadas de polímeros (polietileno o similar).Las aplicaciones de Geomallas constituyen una innovadora solución estructural desde un punto de vista técnico, paisajístico y económico, con buen soporte de nuestro departamento de ingeniería y respaldada por múltiples aplicaciones a nivel mundial y nacionales en todos los campos de la construcción.

GEOMALLA:

Este producto está diseñado para trabajar como un compuesto estructural Suelo – Geomalla, que al trabajar en forma conjunta generán una respuesta de la estructura mas estable, producto de la unión de ambos materiales, garantizando la estabilidad de la estructura.

Las aplicaciones de Geomalla constituyen una innovadora solución estructural desde un punto de vista técnico, paisajístico y económico, con buen soporte de nuestro departamento de ingeniería y respaldad por múltiples aplicaciones a nivel mundías y nacionales en todos los campos de la construcción.

El mecanismo principal de la geomalla es la trabazón, que se consigue al penetrar los agregados en las aberturas de la Geomalla, limitando el desplazamiento horizontal de los agregados incrementando con ello la fricción con las capas súper-yacentes; así como la capacidad de las Geomallas para absorber y distribuir esfuerzos. En suma, el compuesto suelo-reforzado ofrece mayor resistencia a las cargas estáticas y dinámicas.

Geomallas - Tipos          

Por su forma son: Monoaxial y Biaxial, por su material Polyester (Tejido), Polietileno y Polipropileno (Extruidos) y por su resistencia desde 20 KN/M hasta 1000 KN/M.

Las Geomallas monoaxiales: tienen como propiedad principal: Alta resistencia a la tensión y mínima elongación axial controlada.

Las Geomallas biaxiales: tienen como propiedad principal: Alta resistencia en sus uniones, gran módulo de tensión y mínima elongación biaxial simétrica y/o asimétrica según sea el tipo requerido.

Geomalla – Ventajas:   

-         Una gama amplia de resistencia a la tensión.

-         Larga vida útil (estimación hasta 120 años).

-         Permite tener fachadas paisajísticas (revegetados).

-         Alta resistencias químicas.

-         Bajo costo en comparación con estructuras tradicionales.

-         Fácil transporte y manejo.

Geomalla – Aplicaciones:

-         Estabilización de taludes

-         Casas de adobe reforzado

-         Estabilización de suelos

-         Barreras

-         Terraplenes

-         Diques

-         Muros

-         Aeropistas

-         Vías pavimentadas

-         Taludes revegetados

-         Recrecimiento de relaves

-         Ampliación de plataformas

-         Cimentaciones super­ciales

GEOCOMPUESTOS:

La posibilidad de combinar las características principales de geosinteticos diferentes, da lugar a los llamados “geocompuestos”. Hay un gran número de posibilidades para ensamblar diferentes materiales, solo limitadas por el propio ingenio o imaginación.

Geocompuestos para Drenaje:

Los geocompuestos más comunes son para drenaje, y están formados por un filtro de geotextiles que rodea ya sea una geomalla (manta para desaguar), un tubo grueso perforado (desagüe de bordo o de panel), o cajita con conos tipo caja de huevos. Las principales aplicaciones de los geocompuestos se dan en sistemas de subrenaje para caminos, carreteras y estructuras de retención.

• Geocompuestos de elevada calidad filtrante y drenante.
• Fabricados con georedes acopladas a geotextiles no tejidos.
• Ofrecen un sistema filtro-dreno-protectivo compacto y fácil de instalar.
• Son una combinación de geomembrana con realces (cuspada) y un geotextil.
• Ofrece un sistema filtro-dreno-protectivo-impermeabilizante sumamente eficaz

Paneles de drenaje -  Los paneles de drenaje se pueden colocar forrando cimentaciones para reducir presiones hidrostáticas.

Mantas de drenaje – los sistemas de drenaje con mantas generalmente se usan para recolectar lixiviados en rellenos sanitarios. Recientemente estos drenes también se han usado para mejorar el drenaje de carreteras o como capas rompedoras de capilaridad.

Drenaje de bordo – Los bordos de drenaje a menudo se usan junto a las estructuras del pavimento para captar y desalojar escurrimientos laterales de la base de la carretera.

”Wick drains“ - Consisten en tiras para drenaje que se entierran verticalmente en el terreno, a fin de proporcionar vías de drenaje que faciliten la preconsolidación de suelos blandos saturados, disminuyendo significativamente el tiempo de consolidación de terrapenes sobre suelos blandos

Otros Geocompuestos - Se han desarrollado muchos otros productos geocompuestos. Por ejemplo, se han combinado fibras de alta resistencia con geotextil no tejido para obtener un producto que es resistente y que puede controlar las características de permeabilidad (gracias al geotextil no tejido).

Usos y Aplicaciones

• Drenaje