Geotextiles 1er parte

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Geotextiles

Malla geotextil

El Geotextil es un material textil sinttico plano formado por fibras polimricas (polipropileno, polister o poliamidas), similar a una tela, de gran deformabilidad, empleada para obras de ingeniera en aplicaciones geotcnicas (en contacto con tierras y rocas), cuya misin es hacer las funciones de separacin filtracin, drenaje, refuerzo o impermeabilizacin. Existe una gran variedad de Geotextiles; los mismos se eligen segn sea su destino y en base al estudio y definicin de las propiedades mecnicas e hidrulicas del terreno en cuestin. Ello permite deducir las factores de seguridad mnimos de la obra.

Conceptos Bsicos sobre Geotextiles

Tejidos: Las fibran se orientan en dos direcciones (trama y urdimbre). No Tejidos: Las fibras que conforman el geotextil estn dispuestos en forma aleatoria. Filamentos Continuos: Los filamentos del geotextil no tejido que conforman el producto final son infinitos. Fibras Cortadas: Los filamentos del geotextil que componen el producto final poseen longitudes determinadas. Agujados, Punzonados o Agujeteados: Los filamentos del geotextil no tejido se unen mediante unin mecnica a travs de agujas dispuestas en la parte

inferior y superior de la napa de filamentos y que entran y salen a gran velocidad de la napa cohesionando y entrelazando los filamentos.

Termosoldados: Los filamentos estn unidos mediante calor a travs de un proceso de termofusin.

Geotextiles Segn su Forma de Fabricacin TejidosLa malla est tejida con fibras en dos direcciones, (trama y urdimbre). Pueden ser: a. Tejidos planos. b. Tricotados.

No TejidosFibras entrelazadas en forma aleatoria ligadas mediante procesos mecnicos, trmicos o qumicos con filamento continuo. Pueden ser: a. Agujados. b. Termosoldados.

MixtosLa malla se compone de fibras cortadas. Pueden ser: a. Agujados. b. Agujados y Termosellados.

Tipos de Geotextiles

Los Geotextiles agujados de fibra cortada no sometidos al proceso de termofusin son materiales con mnima resistencia mecnica, ya que al no haber unin entre sus elementos y no estar ligados entre s, pueden ser perforados con facilidad ante la aplicacin de una fuerza perpendicular porque se abren sus fibras sin ofrecer resistencia, al mismo tiempo los esfuerzos de traccin las separa desenlazndolas. Los Geotextiles solo termosoldados no tienen espesor, su elongacin es menor que los agujados. Los Geotextiles agujados de filamento continuo, o agujados y termosoldados, poseen alta resistencia mecnica para evitar la rotura, tambin poseen espesores adecuados para cumplir con su funcin de drenaje y funcin de proteccin de las geomembranas y funciona con efecto colchn.

Propiedades de los GeotextilesEl geotextil es una malla compuesta por fibras sintticas cuyas funciones principales se basan en su resistencia mecnica a la perforacin y traccin, y a su capacidad drenante. Sirven en la construccin de sub-bases de carreteras y ferrocarriles, en presas, evitan posibles erosiones realizan funciones de drenaje en canales, muros de contencin, etc. Los geotextiles sirven para separar tierras de diferente granulometra estabilizando el terreno, para proteccin de lminas impermeabilizantes. A continuacin vemos las funciones que desempean los geotextiles.

SeparacinLa Separacin impide el contacto entre dos superficies de distintas propiedades fsicas, lo cual evita su mezcla y contaminacin aunque permite el flujo libre de lquidos filtrndolos a travs del geotextil, puede ser entre dos capas diferentes: p. ej. de suelo aportado o entre suelo natural y de aporte. Para evitar la mezcla de materiales debe soportar las cargas estticas y dinmicas del material de aporte y del trfico durante su colocacin, as como tambin la retencin de finos. El polipropileno lo mantiene estable ante la alcalinidad del cemento e inerte frente a los diversos elementos qumicos presentes en el terreno. En la funcin de Separacin deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

Resistencia a la traccin. Resistencia al punzonamiento. Elongacin a la rotura. Perforacin dinmica por cada libre de cono. Abertura de poros eficaz. Espesor del geotextil.

FiltracinLa Filtracin es la propiedad de retencin de un material de ciertas partculas sometidas a fuerzas hidrodinmicas al tiempo que permite el pasaje de fluidos. La funcin de filtro debe garantizar su estabilidad hidrulica. En esta funcin de Filtracin deben tenerse en cuenta los siguientes parmetros:

Permeabilidad. Abertura eficaz de los poros. Espesor del geotextil.

DrenajeEl Drenaje es el proceso mediante el cual se realiza el pasaje de un lugar a otro de un fludo (lquido o gas), evacundolo. De esta manera se efecta la eliminacin por evacuacin en el espesor del geotextil sin producir el lavado de finos. En esta funcin de Drenaje deben tenerse en cuenta los siguientes parmetros:

Permeabilidad en el plano del geotextil. Espesor del geotextil.

RefuerzoEl Refuerzo del geotextil se consigue por las propiedades que poseen ciertos geotextiles, mejorando sus propiedades mecnicas y disminuyendo el nivel de cargas sobre el terreno porque realiza un trabajo de homogeneizar las cargas sobre una superficie extensa. Consideramos dos tipos de refuerzos:

1. Refuerzo en la traccin, eliminando las fuerzas de vuelco. Por ej.: en muros de contencin, por intercalacin del geotextil hacia el interior del muro. 2. Estabilizacin del suelo mediante confinamiento de partculas evacuando por supresin el agua contenida. En esta funcin de Refuerzo deben tenerse en cuenta los siguientes parmetros:

Curva de deformacin. Resistencia mecnica a la traccin, punzonamiento y desgarro. Fluencia, fatiga y friccin contra el terreno.

ProteccinLa funcin de Proteccin permite que el sistema geotcnico no se deteriore. El geotextil acta protegiendo geomembranas impermeables; de modo que impide que se produzcan daos mecnicos de abrasin o punzonamiento. En esta funcin de Proteccin deben tenerse en cuenta los siguientes parmetros:

Resistencia al punzonamiento. Perforacin dinmica por cada libre de cono. Espesor (efecto colchn para proteccin de la geomembrana).

Campos de Aplicacin de los GeotextilesLos geotextiles tiene aplicacin en diferentes tipos de obras. A continuacin se expresan en una tabla las aplicaciones y funciones de los geotextiles en cada caso.

CAMPO APLICACIN Carreteras Ferrocarriles Obras Hidrulicas

DE FUNCIN PRINCIPAL Separacin Separacin; Filtracin Filtracin

FUNCIONES SECUNDARIAS Filtracin; Drenaje ......... Separacin. Proteccin;

Drenajes Taludes Tneles Vertederos

Filtracin Refuerzo

Separacin; Drenaje. Drenaje.

Proteccin; Drenaje ........... Proteccin Drenaje; Refuerzo.

Marcado CEEl marcado CE es obligatorio en todas las obras pblicas de los pases de la Unin Europea. Este marcado en el producto, exige que para cada campo de aplicacin y por cada funcin a desempear por el geotextil, se cumplan los ensayos pertinentes. Por ello el marcado es garanta de veracidad sobre los valores aportados por el fabricante. Para cada campo de aplicacin se exige en el marcado (dependiendo de las funciones de cada tipo de geotextil) lo siguiente: H: se requiere en forma obligatoria para armonizacin. A: se aplica en todas las condiciones de uso. S: se aplica en condiciones de uso especficas.

Normativa por Campo de AplicacinSegn el campo de aplicacin donde se empleen los geotextiles, se indican las normas correspondientes a cada uno:

CAMPO DE APLICACIN DEL NORMA GEOTEXTIL CORRESPONDIENTE Carreteras Ferrocarriles UNE-EN 13249 UNE-EN 13250

Movimiento de Tierras; Cimentaciones; UNE-EN 13251 Estructuras de Contencin Sistemas de Drenaje UNE-EN 13252

Obras para Control de Erosin Embalses; Presas Construccin Canales Tneles; Estructuras Subterrneas Vertederos de Residuos Slidos Contenedores de Residuos Lquidos

UNE-EN 13253 UNE-EN 1354 UNE-EN 13255 UNE-EN 13256 UNE-EN 13257 UNE-EN 13265

Otras Normas de referencia a los campos de aplicacin de los geotextiles son:

Para Carreteras:

PG3.- Orden Circular 326/00 promulgada por el Ministerio de Fomento; artculos sobre geotextiles: - Artculo 290 (Geotextiles). - Artculo 422 (Geotextiles como elemento de separacin o filtracin).

Para Ferrocarriles:

Pliego del GIF.- Gestor de Infraestructuras Ferroviarias.

Para Tneles:

UNE 104.424.- Materiales Sintticos. Puesta en Obra. Sistemas de Impermeabilizacin de Vertederos de Residuos con Lminas de Polietileno de Alta Densidad PEAD.-

Aplicacin de Geotextiles en CarreterasEn la construccin de Carreteras se utilizan los Geotextiles para reforzar la capacidad portante del terreno ya sea en plataformas excavadas o terraplenadas.

En obras tales como estructuras de contencin o terraplenes donde la obra forma parte de la carretera, se emplean geotextiles que garantizan con una mnima deformacin las funciones de refuerzo y drenaje de la estructura.

Funciones de Geotextiles en CarreterasLos geotextiles, en sus diferentes variantes, segn la aplicacin, ofrecen las siguientes ventajas:

Controlan y estabilizan por sujecin los movimientos laterales en la base de la capa granular. Impiden la mezcla del suelo natural con tierras o materiales de aportacin o entre diferentes materiales de relleno. Permiten circular sobre la sub-base en proceso de ejecucin de las obras. Mantienen inalterables las propiedades del material de aporte. Mantienen confinados los finos del subsuelo evacuando el agua por subpresin sin prdida de dichos finos.

Para Refuerzo y ConsolidacinEn los casos de construir una capa granular sobre un terreno de base blanda, debe considerarse que las presiones externas generadas por el trfico, provocan la mezcla con el subsuelo blando causando la prdida de la resistencia de la capa g