Definición, función y clasificación de los geotextiles

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    Definicin, funciny clasificacin de los geotextiles

    El rea de construccin del Departamento

    de Transportes y Tecnologa de Proyectos

    y Procesos de la Universidad de Cantabria est a punto de finalizar,

    en colaboracin con la Direccin General

    de Carreteras del Ministerio

    de Fomento, la elaboracin de un Manual de Geotextiles en Carreteras,

    cuya esencia se recoge en este reportaje.

    L a utilizacin de los geotexti-les en diversos campos de la ingeniera se ha visto incre-mentada de una forma considerable en los ltimos aos. Recientemente, la Direccin General de Ca- rreteras del Ministerio de Fomento ha publicado dos artculos sobre geotextiles para incluirlos al PG3, en la Orden Circular 326/00 Sobre geotecnia vial en lo referente a ma-teriales para la construccin de ex-planaciones y drenajes. Se trata, en concreto, del artculo 290 Geotex-tiles y del artculo 422 Geotextiles como elemento de filtro y drenaje.

    El primero recoge varios aspectos generales que se deben de tener en cuenta sobre geotextiles mientras que el segundo incluye, bsicamen-te, los valores mnimos requeridos a estos materiales cuando se van a utilizar en obras de carreteras, cuya funcin sea la de separar capas de diferentes granulometra o la de fil-tro en sistemas de drenaje.

    Tambin cabe destacar la cola-boracin entre la citada Direccin General y la Universidad de Canta-bria en la elaboracin de un Manual de Geotextiles en Carreteras, base de esta publicacin.

    Qu son los geotextilesLos geotextiles se pueden defi-

    nir como un material textil plano, permeable y polimrico, que se emplea en contacto con suelos y otros materiales para aplicaciones geotcnicas en ingeniera civil. Los polmeros utilizados en la fabrica-cin de geotextiles suelen ser de origen sinttico debido a su mayor

    durabilidad frente a los naturales. Los principales son las poliamidas, polisteres y las poliolefinas (polie-tileno y polipropileno).

    Las primeras referencias de la utilizacin moderna de geotextiles datan de los aos 60 y se refieren a la construccin de obras martimas en Holanda. Comenzaron a em-plearse en funciones de drenaje y filtracin. A partir de ese momento, la tecnologa de diseo y aplicacin se va desarrollando tanto en Europa como en Estados Unidos y se con-siguen nuevas funciones para otros campos de la obra civil, como son el refuerzo y separacin del terreno.

    Un momento clave en la historia de estos materiales fue la aparicin de la palabra geotextil en el ao 1977. En un Simposio Internacio-nal sobre el empleo de textiles en la Geotecnia celebrado en Pars, J.P. Giroud bautiz a estos productos con ese nombre. A partir de en-tonces, se organizan conferencias y congresos para avanzar en el desa-rrollo tecnolgico y la normativa a aplicar sobre estos materiales.

    Funciones Los geotextiles se caracterizan

    por desarrollar varias funciones si-multneas una vez colocados en el terreno. Esta propiedad les garan-tiza una posicin ventajosa frente a otros sistemas o productos que existen en el mercado: Filtracin: El geotextil retiene las

    partculas de grano fino al fluir el agua de la capa de grano fino a la capa de grano grueso.

    Separacin: Separa dos capas de

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    suelo de diferentes propiedades fsicas (granulometra, plastici-dad, consistencia) y as evita la mezcla de materiales.

    Drenaje: El geotextil conduce y evacua lquidos (agua) e incluso gases en su mismo plano.

    FILTRACIN

    REFUERZO

    PROTECCIN

    SEPARACIN

    Refuerzo: Aumenta la capacidad portante (resistencia al corte) del suelo y la estabilidad en la cons-truccin.

    Proteccin: El geotextil protege a membranas y otros productos relacionados contra ataques fsi-cos (perforaciones y desgaste).Adems de estas funciones, los

    geotextiles presentan una serie de ventajas que son la causa del espec-tacular aumento del empleo de es-tos productos en todo el mundo a lo largo de los ltimos 15 aos; en-tre las ms importantes destacan: facilidad de puesta en obra; son econmicos; permiten ahorros de tiempos de

    ejecucin;

    posibilitan soluciones medioam-bientales correctas;

    ofrecen muchas variantes y posi-bilidades de uso. En Espaa la cantidad de geo-

    textil colocado en el ao 1996 fue de 20 millones de metros cuadra-dos, de los cuales 15 millones fue-ron empleados en obra civil y el resto en edificacin y otros cam-pos. Si se compara con las cifras del ao 1988 12 millones en total se llega a la conclusin de que es un producto en alza con un crecimien-to muy importante.

    Otras alternativas existentesAdems de los geotextiles, desde

    hace unos aos han aparecido en

    Geotextil empleado en obra hidrulica.

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    el mercado las geomallas que se definen como una estructura po-limrica plana consistente en una estructura regular abierta de ele-mentos de traccin integralmente conectados, que pueden ser unidos por extrusin, ligado o entrelazado, cuyas aberturas son mayores que sus constituyentes.

    Se distinguen perfectamente de los geotextiles por la discontinui-dad que le dan sus aberturas de ms de 3-4 cm. Se caracterizan por sus buenas propiedades mecnicas, por lo que se utilizan principalmen-te en funciones de refuerzo. Dado su actual consumo y previsible cre-cimiento, se ha convertido en un producto muy interesante.

    Asimismo, existen en el mercado espaol otros productos relaciona-dos con los geotextiles que tambin se emplean, cada vez ms, en obra civil. Son materiales de tipo po-limrico y entre ellos destacan las geomallas, georredes, geoesteras, geoclulas, geocompuestos y las geo- membranas. Los geocompuestos es-tn formados por un geotextil ms otro producto relacionado, usual-mente una georred.

    Con frecuencia, se utiliza el vo-cablo geotextil para referirse a un grupo de materiales de diversa na-turaleza y tipologas que tomaron ese nombre de su origen textil;

    sin embargo, actualmente se han diversificado mucho. Como se ve-r ms adelante, estos materiales se pueden englobar dentro de un concepto ms general que es el de geosintticos. De hecho, exis-te una sociedad internacional que se dedica al desarrollo cientfico y tecnolgico de estos productos IGS International Geosynthetics Socie-ty que ya toma en su nombre el vocablo geosinttico.

    Clasificacin y composicin de los diferentes tipos de geotextiles

    Los geotextiles forman parte del grupo de los geosintticos. Estos se pueden definir como productos en los que, al menos, uno de sus com-ponentes est formado por un po-lmero sinttico o natural. De forma plana, como cinta o en estructura tridimensional, son usados en con-tacto con suelos o/y otros materia-les para aplicaciones geotcnicas y de ingeniera civil.

    Se pueden dividir en cuatro gran-des grupos: geotextiles, produc-tos relacionados con geotextiles, geocompuestos y geomembranas.

    Los productos relacionados con los geotextiles se caracterizan por funcionar de forma anloga a los geotextiles y por cierta resistencia a traccin; adems, estn fabricados

    La funcin filtro y flexibilidad son criterios decisivos en el diseo en aplicaciones como dren.

    mediante entrelazado y ligadura de fibras y filamentos. Los ms usa-dos son los siguientes: geomallas, georredes, geoesteras (geomat) y geoclulas.

    Por otro lado, se llama geocom-puesto al producto en el que al me-nos uno de sus componentes es un geotextil o un producto relacionado y se emplea, como los geotextiles, en aplicaciones geotcnicas en in-geniera civil. El ms utilizado es el

    Geotextil tejido.

    geotextil + geomalla, sobre todo en sistemas de drenaje.

    Las geomembranas, por su parte, son materiales planos de natura-leza polimrica que se diferencian de los geotextiles en su capacidad impermeable. Tambin se utilizan en aplicaciones geotcnicas de in-geniera civil, generalmente en t-neles.

    En cuanto a los geotextiles, se pueden establecer tres tipos de clasificaciones que se enumeran a continuacin, en funcin de su im-portancia: segn el mtodo de fabricacin; segn la naturaleza del polme-

    ro; segn la presentacin del pol-

    mero.

    Clasificacin segn el mtodo de fabricacin

    Los geotextiles y productos rela-cionados con geotextiles se fabri-can utilizando diferentes procesos. Todos estn fabricados con polme-ros estirados en forma de fibras o hilos, formados por un determina-do nmero de fibras. Los diferentes

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    procesos de fabricacin conducen a la obtencin de productos geotex-tiles que poseen una amplia gama de propiedades.

    Para la produccin de geotexti-les no tejidos se utilizan filamentos continuos o fibras (cortadas). Los geotextiles se fabrican utilizando diferentes tipos de hilos tales como hilados, filamentos y cintas de pel-cula, o hilos y cintas fibrilados.

    Las cintas de pelcula e hilos fibrilados se producen normal-mente slo a base de polipropile-no y polietileno. Estos productos se fabrican mediante extrusin de una pelcula; se corta la pelcula en cintas individuales y se procede al posterior estirado mediante un pro-ceso uniaxial. Las cintas de pelcula gruesa son demasiado rgidas para la manipulacin en el urdido y en la tejedura, y, por consiguiente,

    son fibriladas despus del proceso de estirado y antes del bobinado y torcido. Estos tipos de hilo se de-nominan despus hilos de pelcula fibrilados.

    Llegado este punto conviene re-calcar que el proceso de estirado es muy importante en la produccin de los diferentes tipos de fibras po-limricas, de filamentos y de cintas. Durante este proceso, las cadenas