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CAPITULO 5

MATERIALES GEOSINTÉTICOS

• (^) Los materiales geosintéticos son productos artificiales hechos de polímeros que se utilizan en la construcción civil para mejorar las condiciones del suelo y prolongar la vida de las obras. La palabra geosintético proviene de "geo" que significa tierra o suelo y "synthetics" que significa artificial.
• (^) Los geosintéticos se fabrican a partir de polímeros en forma de polvos o gránulos que se transforman en fibras, láminas, tejidos, mallas, perfiles o películas. Son fáciles de transportar y preparar, y su naturaleza polimérica los hace adecuados para suelos que requieren alta durabilidad.
• (^) Algunos tipos de geosintéticos son:
• (^) Geotextiles, Geomallas, Georedes, Geomembranas, Revestimientos de arcilla, Geoespuma, Geoceldas, Geocompuestos

• (^). Geotextiles Tejidos
• (^) Son aquellos formados por cintas entrecruzadas en una máquina de tejer. Pueden ser Tejidos de calada o tricotados.
• (^) Los Tejidos de calada son los formados por cintas de urdimbre (sentido longitudinal) y de trama (sentido transversal). Su resistencia a la tracción es de tipo biaxial (en los dos sentidos de su fabricación) y puede ser muy elevada (según las características de las cintas empleadas). Su estructura es plana.
• (^) Los tricotados están fabricados con hilo entrecruzado en máquinas de tejido de punto. Su resistencia a la tracción puede ser multiaxial o biaxial según estén fabricados en máquinas tricotosas y circulares, o Ketten y Raschel. Su estructura es tridimensional.
• (^) Los geotextiles no tejidos son más económicos para filtración y drenaje, mientras que los tejidos son ideales para refuerzo debido a su mayor resistencia.

• (^) Geotextiles No Tejidos
• (^) Están formados por fibras o filamentos superpuestos en forma laminar, consolidándose esta estructura por distintos sistemas según cual sea el sistema empleado para unir los filamentos o fibras. Los geotextiles No Tejidos se clasifican a su vez en:
• (^) Geotextiles No Tejidos ligados mecánicamente o punzonados por agujas
• (^) Geotextiles No Tejidos ligados térmicamente o termosoldados
• (^) Geotextiles No Tejidos ligados químicamente o resinados

• (^) Permeabilidad: Ambos tipos pueden ser diseñados para permitir el paso del agua, sin

embargo, los geotextiles no tejidos destacan por su alta permeabilidad gracias a su

estructura porosa, lo que los convierte en una opción más eficiente para actividades

de drenaje y filtración.

• (^) Estructura: Los geotextiles tejidos se caracterizan por su estructura entrelazada de

hilos o filamentos, creando una superficie plana y fina. Por otro lado, los geotextiles no

tejidos se componen de fibras dispuestas de forma aleatoria o dirigida, unidas

posteriormente mediante procesos mecánicos, térmicos o químicos, lo que resulta en

una estructura más voluminosa y porosa.

• Propiedades mecánicas: Los geotextiles tejidos destacan por su resistencia a la

tracción, lo que los convierte en la elección ideal para aplicaciones que requieren alta

resistencia, como la estabilización del suelo y el refuerzo. Por otro lado, los geotextiles

no tejidos se destacan por su capacidad de deformación, siendo perfectos para

funciones de filtración y drenaje donde se necesita flexibilidad y la capacidad de

retener partículas de suelo mientras permite el paso del agua.

• (^) Aplicaciones: Los geotextiles tejidos son ideales para reforzar estructuras como

taludes y muros de contención, así como para estabilizar sub-bases en carreteras y

ferrocarriles. Por otro lado, los geotextiles no tejidos son la opción preferida para

actividades de protección y drenaje, como revestir tuberías de drenaje o en sistemas

El compuesto suelo-geomalla reduce la resistencia al movimiento, por lo tanto, el uso de las geomallas produce una condición de cohesión, inclusive en materiales granulares. El compuesto combina la resistencia a la compresión del suelo con la tensión de la geomalla, para crear un sistema que presenta una mayor rigidez y estabilidad que un suelo sin ningún elemento que soporte estos esfuerzos. La capacidad que tiene la geomalla para distribuir las fuerzas sobre su superficie incrementan las características de resistencia contra los desplazamientos de la estructura durante el sometimiento de esta a cargas tanto estáticas como dinámicas.

• (^) Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas mono-orientadas se enuncian a continuación:
• (^) • Refuerzo de muros y taludes.
• (^) • Refuerzo de terraplenes con taludes pronunciados y diques.
• (^) • Estabilización de suelos blandos.
• • Reparación de deslizamientos.
• (^) • Ampliación de cresta de taludes.
• (^) • Reparación de cortes en taludes.
• (^) • Estribos, muros y aletas de puentes.
• (^) • Muros vegetados o recubiertos con concreto.
• Las principales aplicaciones de las geomallas coextruídas bi–direccionales se enuncian a continuación:
• (^) • Terraplenes para caminos y vías férreas.
• (^) • Refuerzo en bases de caminos pavimentados y no pavimentados.
• (^) • Refuerzo en estructuras de pavimento de pistas de aterrizaje en aeropuertos.
• (^) • Refuerzo debajo del balasto de las vías de ferrocarril.
• • Como sistema de contención sobre rocas fisuradas.

• (^) GAVIONES: En la protección de obras que demanden cortes de terreno es frecuente el uso de estructuras de retención dentro de las cuales existen múltiples alternativas. Estas incluyen aquellas que permiten que se pierda la estabililidad del talud (estructuras de contención) hasta aquellas que, sin evitar que esto ocurra, se encargan de guiar el material que se pudiera desprender.
• (^) Las mallas de protección se fabrican de 3 tipos:
• (^) 1. Galvanización pesada ó Triple galvanizado.
• (^) 2. Bezinak (95% Zinc + 5% Aluminio-ASTM A 856-98 CLASE 80)
• (^) 3. Plastificada, el cual consiste en recubrimiento PVC adicional a los tipos mencionados anteriormente.
• (^) Los muros de Gaviones están diseñados para mantener una diferencia en los niveles de suelo en sus dos lados.
• (^) Constituyen un grupo importante de elementos de soporte y protección cuando se localiza en lechos de ríos.

Los gaviones son producidos con malla hexagonal de acero de doble torsión de alta calidad revestidos con la exclusiva aleación Galmac® 4R, y protegida adicionalmente por una capa continua de material polimérico Polimac™ que presenta alta resistencia a la abrasión, capaz de soportar las condiciones más severas de aplicación, en ambientes extremadamente agresivos, químicamente contaminados y con alta exposición a los rayos UV, garantizando un mayor rendimiento y seguridad en las obras de ingeniería.

• (^) Las principales aplicaciones para los diferentes tipos de mantos son:
• (^) Protección de Taludes. El uso de mantos en taludes genera una protección y un refuerzo adecuado del suelo,dependiendo de las características geométricas de los taludes a proteger, generando un buen establecimiento de la vegetación.
• (^) Revestimiento de Canales. En lugares donde se esperan altas velocidades de agua y esfuerzos cortantes, el uso de mantos permanentes genera un sistema de revestimiento hidráulico funcional, ambientalmente superior, debido a que retiene sedimientos, permite la recarga de acuíferos y disminuye la escorrentía.

• CONTROL DE CALIDAD:

• (^) Ministerio de Transportes: Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras, en sus secciones:
• (^) Geotextil para Estabilización de Subrasante (Tablas de especificaciones mínimas). Artículo 402-6.
• (^) Geomalla biaxial para Estabilización de Subrasante (Tablas de especificaciones mínimas). Artículo 402-7.
• (^) Membranas sintéticas para estabilización e impermeabilización (encapsulado) de la subrasante. Artículo 402-8.
• Drenes y Subdrenes. Artículo 822.

• (^) Las geoceldas se utilizan para proteger las pendientes de la erosión y ayudar a estabilizar la

superficie. Las celdas se adaptan al terreno y crean una pared tridimensional que evita que las

partículas del suelo se muevan lateralmente. Esto ayuda a prevenir deslizamientos de tierra y

mantiene estable la pendiente.

• (^) Además, las geoceldas reducen la cantidad de material necesario para estabilizar una

pendiente, lo que ahorra tiempo y dinero. También se pueden instalar rápida y fácilmente, sin

necesidad de equipo pesado.

• (^) Las geoceldas se utilizan ampliamente en la construcción de carreteras para evitar la erosión en

terrenos empinados. En un proyecto, un equipo de cuatro personas pudo instalar más de 11 000

metros cuadrados de refuerzo geocelular en solo dos días.

• (^) La erosión no es solo un problema en pendientes pronunciadas. También puede ocurrir en

superficies planas, como carreteras y estacionamientos. En estos casos, las geoceldas se pueden

usar para crear una superficie texturizada que ayude a prevenir la pérdida de material debido a

la erosión del viento y el agua.

• (^) Las geoceldas a menudo se usan junto con otros métodos de estabilización, como gaviones,

diques de contención y muros de contención. Cuando se combinan con estos métodos, las

geoceldas brindan aún mayor estabilidad y protección contra la erosión.

• (^) Las geoceldas también se utilizan para soportar cargas estáticas y dinámicas en suelos de subrasante débiles. Las celdas crean una rejilla tridimensional que distribuye la carga en un área más grande, lo que ayuda a prevenir la falla del suelo. Además, las perforaciones en las tiras permiten el paso del agua, lo que ayuda a mantener la tierra húmeda y evita que se compacte. Esto aumenta la estabilidad del suelo y reduce el riesgo de falla.
• (^) Las geoceldas son una forma efectiva de soportar cargas pesadas en suelos débiles. En un proyecto, pudieron soportar una carga de hasta 400 kilogramos por metro cuadrado sin causar ningún daño al suelo subyacente.
• El uso de geoceldas puede ayudar a reducir costos al evitar costosas reparaciones o reemplazos de suelos de subrasante fallidos. Además, se pueden instalar de forma rápida y sencilla, sin necesidad de equipos pesados. Las geoceldas son una solución versátil que se puede utilizar en varias aplicaciones para estabilizar taludes y soportar cargas en suelos débiles.