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• Gian Galarza Milla

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GEOMEMBRANAS

INGENIERÍA METALURGIA

DEFINICIÓN ¿Qué son las geomembranas? Son productos Geosintéticos en forma laminar, continua y flexible, utilizadas como barrera impermeable de líquidos u otros fluidos en proyectos ambientales o de ingeniería civil, específicamente diseñadas para condiciones expuestas a rayos UV. Pueden ser fabricadas a base de diversos polímeros, siendo las más comunes las Geomembranas de Polietileno (HDPE - LLDPE), las cuales poseen propiedades mecánicas apropiadas, alta resistencia física, gran inercia química, aislamiento eléctrico alto, no absorben humedad y son inertes a agentes biológicos. Las Geomembranas son fabricadas con resinas vírgenes de polietileno, especialmente formuladas y certificadas. Las Geomembranas están disponibles en espesores que van desde los 20 mils (0,5 mm) hasta los 100 mils (2,5 mm) y en anchos de rollo de 7,01 m. Estos anchos representan menos soldadura, rápida y fácil instalación, menor desperdicio y mínimo riesgo de infiltración.

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TIPOS DE GEOMEMBRANAS Forma parte de los dos grupos más grandes de los Geosinteticos conjuntamente con los Geotextiles. Los materiales en si son hojas delgadas de material plástico o de caucho “impermeables”, utilizadas principalmente como revestimiento y cobertura de dispositivos de almacenamiento de líquidos o sólidos. Así su función básica es siempre como barrera de líquidos o de vapor. El rango de aplicaciones, sin embargo, es muy grande y adicionalmente al área medioambiental, tiene aplicaciones crecientes en ingeniería geotécnica, de transportes e hidráulica. Son muchos los tipos de geomembranas que se encuentran disponibles en el mercado, los términos y descripciones de cada una de ellas es de acuerdo a los polímeros que la componen. Entre las geomembranas más usadas en la construcción tenemos. A. Geomembrana HDPE: Están consideradas hoy en día como una de las geomembranas más importantes para impermeabilizar las obras de ingeniería, sobre todo si han de quedar a la intemperie, por sus especiales características físico-químicas y excelente técnica de soldadura entre ellas. Las Geomembranas de HDPE (polietileno de alta densidad) son producidas a partir de una resina que constituye un 97% y el resto es negro humo como estabilizante ante la luz solar y un mínimo de lubricantes para el proceso de extrusión. Por lo tanto, sus propiedades esta principalmente controladas por la calidad de la resina empleada y por la dispersión del negro humo. La resistencia del HDPE a ser expuesta a los rayos UV se ve incrementada al añadir el carbón negro. Tiene una alta densidad, mayor de 0,934 gr/cm3. La geomenbrana de HDPE tiene un 70% Cristalinidad.  Al incrementar la cristalinidad obtenemos:  Incremento de la rigidez o dureza.  Incremento de la resistencia al calor.  Incremento de la resistencia a la tracción.  Incremento de módulos.  Incremento de la resistencia química.  Disminución de la permeabilidad.  Disminución de la elongación.  Disminución de la flexibilidad.  Disminución de la resistencia al impacto.

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1. Ventaja en el uso de la geomembrana HDPE:  La principal ventaja de las geomenbranas de HDPE es su mejor resistencia química a los hicrocarbonos y solventes ya que presenta buen comportamiento a la agresión química, debido a su alta cristalinidad.  Podemos decir, por tanto que el polietileno de alta densidad resiste bien al: agua, ácidos, sales inorgánicas, ácidos orgánicos, alcoholes, éteres, hidrocarburos, acetonas, gases y aceites.  Son muy conocidas por sus resistencia al tiempo y a los rayos UV esta resistencia se ve incrementada al añadir el carbón negro, factores que contribuyen a su reputación de larga durabilidad. Estos forros tiene flexibilidad “natural” que se acomoda al subsuelo, sin tener que usar plastificantes que se puedan lixiviar al ser expuestos a la luz del sol, la tierra, y los químicos del abono como son el nitrato, amonio y contenido de ácido fosforito. Debido a que estas sustancias son altamente corrosivas al concreto, las geomenbranas de HDPE proveen una solución de larga duración, mayor durabilidad y más económica.  Resistente a la acción de bacterias, termitas, roedores y raíces.  Permite un mejor control de calidad a las uniones por soldadura.  No contienen plastificantes que podrían migrar, causando un envejecimiento prematuro de la membrana o contaminar el agua potable que contenga el recipiente o reservorio impermeabilizado. 2. Aplicaciones:  Reservorios agrícolas para almacenamiento de aguas limpias.  Piscinas de recolección de lodos petroleros  Diques  Presas  Rellenos Sanitarios  Pilas de lixiviación  Lagunas de Oxidación  Tanques de almacenamiento de líquidos  Lagos Ornamentales  Tapas flotantes siempre y cuando se tenga controles en el manejo de presiones

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B. Geomembrana PVC: Entre otras geomenbranas existentes en el mercado encontramos las de PVC, utiliza PVC virgen 100%, plastificantes, aditivos importados de primera calidad (tales como anti UV y para resistir derivados del petróleo) y fillers en distintas proporciones las que en definitiva definen las aplicaciones o uso del material, apropiados para las características de uso que se describen. Se caracterizan principalmente por su alta flexibilidad biaxial que le permite acomodarse a la superficie de apoyo incluso en asentamientos diferenciales importantes, y por mantener sus propiedades constantes en un amplio rango de temperaturas. La densidad del PVC es de 1,42 gr/cm3, su punto de fusión es de 60°C. en muchos casos será necesario enterrar la geomembrana de PVC con el suelo, shotcrete, bloques, etc. Para protegerla contra la radiación UV. La Geomembrana de PVC tiene un 30% de Cristalinidad. Son láminas impermeabilizantes fabricadas a base de un 50% de resina virgen de PVC (Cloruro de Polivinilo) y un 50% de aditivos que generaran una gran gama de películas con diferentes cualidades de resistencia y propiedades. Para su fabricación se utiliza tecnología de calandrado que garantiza la calidad y uniformidad de la misma. Por esta misma razón son Geomembranas muy flexibles, lo cual permite la premodulación en planta de secciones hasta de 1500 m2, minimizando los sellos y trabajo en campo. Los procesos de modulación y sellado en planta son rigurosamente controlados para garantizar la calidad de los mismos.  Entre las más comerciales encontramos: - Geomembranas de PVC Temporales - Geomembranas de PVC Estándar (S) - Geomembranas de PVC de Alta Resistencia (HR) 1. Ventaja en el uso de geomembrana PVC: 

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Una de las ventaja de estas geomembranas es que dado su bajo modulo y alta flexibilidad es capaz de resistir mejor los asentamientos diferenciales que son en algunas instancias la causa de falla, en consecuencia se acomoda fácilmente a la superficie del terreno impermeabilizar. El PVC puede resistir excesos de deformación de hasta 100% antes romperse, y con ello su mayor resistencia a la tracción.

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El PVC tiene menor coeficiente de expansión térmica y su alta elongación le permite un mejor rendimiento en terreno ya que estas geomembranas muestran arrugas más pequeñas debido al mayor esfuerzo en la interfaz.

2. Aplicaciones:            

Reservorios agrícolas para almacenamiento de aguas limpias Piscinas de recolección de lodos petroleros Diques Presas Coberturas finales de Rellenos Sanitarios Pilas de lixiviación Lagunas de Oxidación Cimentaciones Lagos ornamentales Cubiertas arquitectónicas ( Tensó estructuradas) Piscinas recreativas Cubiertas y terrazas

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APLICACIONES Y FUNCIONES 1. Operaciones Minero - Metalúrgicos • Plataformas de lixiviación en pilas. • Diques de contención de residuos mineros. • Depósitos de salmueras. • Depósitos de relaves. Las prácticas de minería actuales requieren de un alto desempeño en los sistemas de revestimiento para contención de líquidos, lo cual puede ser logrado a través de la utilización de Geomembranas. El componente esencial de un patio de lixiviación es la capa impermeable primaria, construida comúnmente con Geomembranas, la cual sirve para un doble propósito: el de confinar los lixiviados para su recolección, y el de proteger los recursos subterráneos y el nivel freático del suelo para evitar su contaminación .En muchas ocasiones, estas piscinas son revestidas con una segunda capa de Geomembrana por debajo de la capa primaria, en combinación con un Geodrén Planar para formar sistemas permanentes de detección de fugas, y con ello evitar la pérdida de esta valiosa solución, al mismo tiempo que prevenir la contaminación del medio ambiente.

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