Geotextiles: membranas con mucho para hacer

Los geotextiles son tejidos flexibles, porosos, hechos de fibras sintéticas en máquinas tejedoras estándar o por deslustramiento o labor de punto (telas no tejidas). Ofrecen ventajas para fines geotécnicos, de resistencia a la biodegradación y porosidad, permitiendo flujo por el tejido y dentro del mismo.

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os geotextiles, además de ser empleados en la preparación y sellado de conductos y canales, son aplicados en la construcción de sub/bases de rutas y líneas férreas, encauzamientos y canales. Asimismo, ayudan a evitar erosiones y son útiles para impedir la acumulación de limo en muros de contención y el drenaje del terreno.

Se pueden clasificar conforme a diversos parámetros: por su proceso de fabricación, por los polímeros que lo constituyen; de acuerdo a su peso o espesor, atendiendo su función o por sus propiedades.

Técnicamente hablando se conoce como geotextil a toda tela porosa y permeable, tejida o no, formada de filamentos sintéticos continuos, compuestos por polímeros de valores altos en resistencia y excelente durabilidad.

Están fabricados con polímeros como el polietileno, el poliéster, el polipropileno y el nylon. En su elaboración no se utilizan fibras naturales, ya que las mismas son biodegradables. Las mismas pueden ser tejidas a máquina, adheridas (de forma tal que no es necesario tejerlas) o simplemente anudadas y entrelazadas. En el mercado podemos encontrar gran variedad de geotextiles. Algunos tienen un espesor de varios centímetros y una estructura permeable, de modo de constituirse en drenes. Otros son impermeables y pueden ser utilizados para canales o almacenamiento de agua, sea recubriéndolos con una camada de tierra o aumentando la impermeabilidad del revestimiento de hormigón. También los hay resistentes a la tracción, pudiendo ser utilizados para aumentar la resistencia del suelo frente a deslizamientos, llegando a formar taludes estructurados.

Multiusos

Las funciones de los geotextiles pueden ser las de separar terrenos de distinta granulometría; filtrar y drenar líquidos; proteger otras láminas de impermeabilización contra el posible punzonamiento o desgarro que sufrirían si estuvieran en contacto directo con los residuos; estabilizar el terreno como consecuencia de la eliminación del agua e impermeabilizar mediante impregnación.

Los drenes geosintéticos consisten en un núcleo drenante y de filtros geotextiles. Los núcleos forman estructuras de diverso tamaño y forma; redes rígidas y tridimensionales. Por otro lado, filtros fabricados a partir de los mismos materiales aparecen en forma de punzados no tejidos, fusionados no tejidos y monofilamentos tejidos.

A la hora de elegir entre los distintos geotextiles que se ofrecen, sus principales propiedades son la resistencia estática y dinámica a la perforación, las cuales determinan el grado de protección de geomembranas; la resistencia a tracción necesaria para los esfuerzos realizados durante su montaje y la permeabilidad vertical y horizontal que define su grado de filtrado.

El parámetro que más se emplea (aunque no debiera ser así) es su gramaje. Entre cada una de estas capas se tienden láminas: en las inferiores, con una función filtrante; en las centrales para evitar la acumulación de limo entre distintos agregados y en la última para protección de la lámina de polietileno frente al agregado que soportará el lecho de residuos.

En el sellado superficial, realizado a la clausura del conducto o canal, el geotextil se tiende de igual modo entre distintas capas de agregados, actuando como filtrante, drenante y para evitar acumular limo.

Una combinación óptima de sellado sería la formada por una capa de agregados de regulación de la superficie del conducto de agua, agregado permeable drenante de gases, lámina de polietileno impermeable, agregado drenante de pluviales, agregado impermeable y cobertura final de tierra vegetal, con una capa de geotextil entre cada una de ellas.

Los geotextiles se han convertido en un elemento imprescindible en la preparación y sellado de conductos o canales de agua. Por ello, su elección en función del uso y de sus propiedades hidráulicas, mecánicas y de durabilidad, así como su correcta puesta en obra, determinarán su óptima respuesta.

Mucha tela

Como su nombre lo indica, este producto se asemeja a textiles (telas), por lo cual se pueden enrollar, cortar o coser. Se utilizan en obras de ingeniería, especialmente en construcciones donde intervienen diferentes tipos de suelo, cumpliendo funciones de separar estratos diferentes evitando la mezcla indeseada de los materiales. Un ejemplo es el de delimitar una capa de drenaje de arena gruesa del resto de un terraplén de arcilla, evitando que los flujos internos de agua arrastren el material fino y se acumule el limo en la capa drenante.

Las seis funciones más importantes de los geotextiles son: separación, refuerzo, filtración, drenaje, control de erosión y estabilización.

Separación

Impide el contacto entre dos superficies de distintas propiedades físicas, evitando su mezcla y contaminación, aunque permitiendo el flujo libre de líquidos, filtrándolos. Puede colocarse entre dos capas diferentes de suelo aportado o entre suelo natural y de aporte. Para evitar la mezcla de materiales debe soportar cargas estáticas y dinámicas provenientes del material de aporte y del tráfico durante su colocación, así como la retención de finos. El polipropileno lo mantiene estable ante la alcalinidad del cemento e inerte frente a diversos elementos químicos presentes en el terreno. En la función de separación deben tenerse en cuenta su resistencia a la tracción y al punzonamiento, su elongación a la rotura, la abertura de poros eficaz y su espesor.

Filtración

Es la propiedad de retención de ciertas partículas sometidas a fuerzas hidrodinámicas, al tiempo de permitir el pasaje de fluidos. La función de filtro debe garantizar su estabilidad hidráulica. En esta función deben tenerse en cuenta la permeabilidad, la abertura eficaz de los poros y el espesor del geotextil.

Drenaje

Es el proceso mediante el cual se realiza el pasaje de un lugar a otro de un fluido (líquido o gas), evacuándolo. De esta manera se efectúa la eliminación por evacuación en el espesor del geotextil, sin producir el lavado de finos. Deben tenerse en cuenta su permeabilidad en el plano y su espesor.

Refuerzo

Se consigue mejorando sus propiedades mecánicas y disminuyendo el nivel de cargas sobre el terreno al homogeneizar las cargas sobre una superficie extensa. En esta función deben tenerse en cuenta la curva de deformación, la resistencia mecánica a la tracción, el punzonamiento y desgarro, la fluencia, la fatiga y la fricción contra el terreno. Ayuda, además, a mejorar la calidad de soporte del suelo.

Protección

Esta función permite que el sistema geotécnico no se deteriore. El geotextil actúa protegiendo geomembranas impermeables, impidiendo que se produzcan daños mecánicos de abrasión o punzonamiento. No debe pasarse por alto en esta función la resistencia al punzonamiento, perforación y espesor.

Composición

En la elaboración de los geotextiles se destacan dos factores: el tipo de material y la fibra. Entre los materiales más utilizados en la elaboración de las fibras están los polímeros sintéticos, tales como el polipropileno, el poliéster, el nylon (poliamida) y el polietileno.

La resistencia de la fibra -al igual que la estructura química- está ligada con el tipo de polímero. Ésta es la particularidad que le confiere al geotextil durabilidad, por ser altamente inerte a la degradación biológica y química, y resistente a los hongos y moho.

Su fabricación puede ser para usos muy particulares, donde se dispongan distintos tipos de materiales, como la incorporación de hilos de acero junto con los polímeros sintéticos. En algunos casos se utiliza fibra de vidrio para producir geotextiles especiales. También se pueden incorporar fibras naturales, como algodón, lana, yute, fibra de coco, caucho y acetatos, cuando se desea generar biodegradación, como en el caso de control de erosión y de maleza en la agricultura.