Geomembranas: historia, concepto, aplicaciones, propiedades e instalación
- Categoría: Geomembranas
Índice
CONCEPTO
¿Qué son las Geomembranas?
Las Geomembranas son una solución sostenible e inteligente para optimizar recursos naturales y mejorar la calidad del medio ambiente.
Forman parte de los geosintéticos que son materiales de origen industrial que se usan en obras de ingeniería civil, ambiental y geotécnica. Su principal característica es que sirven para asegurar la estanquidad de un suelo natural o la superficie de una obra que por sí sola no es impermeable en forma duradera y segura, para remediar las pérdidas de agua por infiltración o para evitar la migración de los contaminantes al suelo.
Se presentan como láminas delgadas, continuas y estancas a los líquidos y en algunos casos a los gases. Actualmente solo se consideran geomembranas los productos con un espesor funcional superior al milímetro. Otros productos en los que la estanqueidad está asegurada únicamente por la presencia de un material arcilloso no se consideran geomembranas, aunque si tengan propiedades de impermeabilidad.
Las geomembranas se fabrican con diferentes tipos de polímeros, como polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de muy baja densidad (VLDPE), cloruro de polivinilo (PVC), polipropileno (PP), etileno-propileno-dieno monómero (EPDM) o bitúmenes, poliolefina termoplástica (TPO) producto de un avanzado proceso de polimerización, combinada con una malla de poliéster (reforzado).
Cada tipo de polímero tiene sus ventajas y desventajas en cuanto a resistencia mecánica, química y térmica, flexibilidad, soldabilidad y costo.
Generalmente se fabrican en rollos de largos y anchos muy variables, que oscilan entre 1m por 10m para las geomembranas bituminosas a 7,5m por 200m o más para las geomembranas de HDPE.
Las geomembranas se pueden clasificar según su método de fabricación en calandradas o extruidas. Las geomembranas calandradas se obtienen al pasar el polímero fundido entre rodillos calientes que le dan el espesor y la anchura deseados. Las geomembranas extruidas se obtienen al extruir el polímero fundido a través de una boquilla plana que le da el espesor deseado.
Además de las variaciones de polímero, ancho de rollo y espesor antes mencionados, las geomembranas pueden presentar las siguientes variantes:
- Lisa.
- Con textura en uno o ambos lados.
- Estructurada por una o ambas caras.
- Antideslizante.
- Negocio.
- Superficie tridimensional.
- CoextruÍda con una capa de otro color de poco espesor como capa de señalización o de espesores mayores para fines estéticos o funcionalidades específicas.
- Laminada a otro geosintético, por ejemplo, un geotextil no tejido.
- Conductivo.
- Combinaciones de todo lo anterior.
Por el gran espectro de aplicaciones que tienen, llegan al mercado con muchas variantes por lo que se requiere del consejo de un profesional para la selección del producto que mejor soluciona la problemática de cada caso.
APLICACIONES
Las Geomembranas son uno de los Geosintéticos más usados por los ingenieros en todo el mundo. Se utilizan en proyectos de ingeniería civil, en la construcción de infraestructura hidráulica, en la edificación, en la agricultura y la acuacultura, en los problemas de residuos sólidos o líquidos, remediaciones de problemas medioambientales y muchos temas más.
Algunos ejemplos de uso son:
- La impermeabilización de balsas o lagunas para almacenar agua para el riego agrícola y para la ganadería.
- Tanques circulares de crianza de alevines y peces como tilapia, trucha, cachama y otras especies.
- Se usa geomembranas para construir estanques para el cultivo intensivo del camarón.
- Biodigestores de los desechos de granjas de cerdos, vacas o aves.
- Impermeabilización de depósitos y tanques municipales de agua potable.
- La impermeabilización de cuencas en grandes embalses.
- La impermeabilización de depósitos o vertederos para contener residuos sólidos urbanos, industriales, hospitalarios o peligrosos.
- La gestión ambiental tambien usa geomembranas para sellar rellenos sanitarios.
- La impermeabilización de canales o tuberías para transportar agua u otros fluidos.
- La impermeabilización de cimentaciones o muros subterráneos para evitar la infiltración de agua freática.
- La impermeabilización de techos verdes o jardines verticales para reducir el consumo energético y mejorar el paisaje urbano.
- La impermeabilización de celdas de contención segura de contaminantes provenientes de operaciones mineras. La industria minera usa geomembranas para revestir pozas de evaporación, presas de relaves, presas de jales, relaves y pozas de lixiviación de escorias desde los años setenta.
- Tapetes de protección en la exploración petrolera.
- Confinamiento de residuos líquidos.
- Estanqueidad de las cortinas de diques y presas.
- Cubiertas y techos de edificios y naves comerciales.
- Piscinas, albercas de natación y parques acuáticos.
- Lagos paisajísticos en campos de golf y zonas residenciales.
- Espejos de agua ornamentales en hoteles y resorts.
PROPIEDADES
Dadas la gran cantidad de aplicaciones que tienen las geomembranas, es evidente que no hay un producto que sirva para todos los usos, sino que habrá productos que funcionan muy bien en algunos casos, pero que en otros no son la mejor solución. De ahí la gran importancia en analizar bien las propiedades de cada tipo para seleccionar aquel que por sus prestaciones sea la mejor solución para la aplicación especifica que el ingeniero o el diseñador requieren.
A continuación, enumeramos una lista de las principales propiedades de los diferentes tipos de productos:
- Resistencia a una gran cantidad de productos químicos hallados en forma natural o generados por la actividad humana.
- Larga vida útil aun expuestos a la intemperie.
- Baja Permeabilidad a los Gases, lo cual es muy útil para la captura del metano en las clausuras de Rellenos Sanitarios o en los Biodigestores de los purines de vacas y cerdos. El metano capturado tiene valor comercial ya sea para producir electricidad o para generar bonos de carbono.
- Resistencia mecánica multiaxial.
- Aislantes eléctricos y térmicos.
- Resistentes a la corrosión.
- Estando bien formuladas y fabricadas tienen una pérdida de plastificante controlada.
- Gran resistencia al envejecimiento térmico.
- Fácil mantenimiento.
- Inertes al agua potable.
INSTALACIÓN
Para instalar una Geomembrana, ¿Cuáles son las recomendaciones y el nivel de complejidad?
La instalación en sí misma no es compleja. Requiere de contar de los equipos adecuados, un buen plan de instalación, establecer protocolos de control y aseguramiento de la calidad claros y lo más importante operadores calificados. Para todo esto existen normativas internacionales muy desarrolladas y probadas que si se adoptan harán que los resultados de los trabajos de instalación sean consistentes y confiables. Estamos a su disposición para apoyar a sus clientes en este tema.
La primera recomendación es siempre que las geomembranas se deben colocar sobre una superficie preparada con una capa de geotextil o arena para protegerlas del daño por objetos punzantes o raíces. Las uniones entre las láminas se realizan mediante soldadura térmica o química, aunque en algunos casos o tipos de productos las uniones se hacen mediante sistemas mecánicos como grapas o cintas adhesivas.
Para realizar las uniones en condiciones de calidad y fiabilidad óptimas la técnica más empleada es la termofusión ya que las uniones resultantes por termofusión son auténticas soldaduras. Nunca se debe de recurrir a adhesivos porque envejecen a otra velocidad que la geomembrana y en el mediano plazo darán problemas.
Una de las grandes ventajas de las geomembranas es que por venir en rollos de grandes dimensiones el trabajo en de termofusión en campo es menor. En otros casos se pueden prefabricar en taller, en condiciones controladas de temperatura, limpiezas, etc., grandes paneles para disminuir el número de uniones en el sitio.
La tecnología de soldadura ha también evolucionado. Las máquinas más modernas cuentan con controles de presión, temperatura y velocidad digitales, posicionamiento GPS y registro electrónico de datos. Todo esto hace que el control y aseguramiento de la calidad sea mucho más fácil de realizar.
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