• Author / Uploaded
• Marita M. Orbegoso

Citation preview

GEOMEMBRANAS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

GEOMEMBRANAS

INDICE

INTRODUCCIÓN

Pág. 2

RESUMEN

Pág. 3

HISTORIA

Pág. 5

DEFINICIÓN

Pág. 8

PROCESO DE OBTENCIÓN

Pág. 9

TIPOS DE GEOMEMBRANAS

Pág. 13

PARÁMETROS DE CALIDAD

Pág. 17

APLICACIONES Y FUNCIONES

Pág. 18

INSTALACIÓN

Pág. 22

CONCLUSIÓN

Pág. 25

BIBLIOGRAFÍA

Pág. 26

1

GEOMEMBRANAS

INTRODUCCIÓN

Los recursos hídricos no siempre están disponibles cuando se necesitan, por ello, la necesidad de almacenarlos. La impermeabilización de las obras de infraestructura en diferentes campos de aplicación con el empleo de Geomembranas sintéticas, cada día es más frecuente, debido a que este sistema trae consigo ventajas económicas, técnicas y ambientales. Estas últimas se constituyen en un tema de vital importancia debido a la normativa que en los últimos años se ha creado para regular el uso y manejo de los recursos naturales.

En respuesta a estas necesidades presentamos las Geomembranas de Polietileno de Alta Densidad, (High Density Polyethylene HDPE) y las Geomembranas de Polietileno Ultraflexible, (LLDPE), como una solución para asegurar la impermeabilidad del terreno y de las estructuras de confinamiento dirigidas a una amplia gama de sectores industriales.

La utilización de geomembranas de polietileno como revestimiento impermeable es bastante extensa y presenta una gran versatilidad y multiplicidad de aplicaciones siendo normalmente utilizada para el revestimiento de estructuras de hormigón, presas de tierra, canales de conducción, túneles, estanques de contención y/o regulación, pilas de lixiviación, estanques decantadores, etc.

Desde el punto de vista de la resistencia química de las geomembranas de polietileno, estas se utilizan como revestimiento impermeable para la contención de gran diversidad de soluciones agresivas y/ó sólidos, tanto ácidas como alcalinas

2

GEOMEMBRANAS

RESUMEN Las geomembranas es uno de los geosinteticos que se utilizó en el mundo y el más desarrollado tecnológicamente, las geomembranas son una barrera impermeable con diferentes fines, como por ejemplo. Se emplean para impedir o prevenir el paso de fluidos. Las primeras fueron hechas de arcilla, en lo que fue el primer concepto de creación de una barrera impenetrable, posteriormente se observó que había ciertos problemas con este material ya que cuando disminuye su humedad o se producen movimientos sísmicos es posible que se fracture y se pierda la contención. Entonces fue necesario recurrir a materiales sintéticos, se inició con hule butilo y PVC, pero a partir de la década de los ochenta se comenzó a desarrollar el polietileno de alta y baja densidad como principal materia prima para las geomembranas. El uso de geomembranas de polietileno presenta diversas ventajas, como una eficiente retención de varios compuestos químicos, enorme resistencia a la luz ultravioleta, entre otras. Las geomebranas de polietileno de baja y alta densidad son capaces de resistir agentes químicos y residuos peligrosos, evitando que el suelo o manto freático se contaminen. Este tipo de geomembranas tienen una aplicación generalizada en agricultura, construcción y minería como elemento de contención de líquidos. Además pueden ser usadas como revestimiento en pilas de lixiviación, depósitos, canales, embalses, estanques de almacenamiento, entre otros. Esta tecnología surgió en Europa, pero donde realmente se extendió fue en Estados Unidos, y ambas regiones son las principales proveedoras de este tipo de materiales. En México se comenzó a utilizar desde hace aproximadamente 20 años, y actualmente se elabora un tipo de geomembrana que presenta la desventaja de ser muy angosta por lo que requiere gran cantidad de soldadura, las membranas que se utilizan generalmente tienen un ancho mínimo de seis metros.

3

GEOMEMBRANAS

La Geomembranas son láminas de muy baja permeabilidad que se emplean como barreras hidráulicas; se fabrican en diversos espesores y se impacan como rollos que se unen entre sí mediante técnicas de termofusión, extrusión de soldadura, mediante aplicación de adhesivos, solventes o mediante vulcanizado, según su naturaleza química. Según el proceso de su fabricación tenemos Geomembranas No Reforzadas y Geomembranas Reforzadas Los revestimientos de geomembranas han sido utilizados en la industria minera aproximadamente desde de 1970, como respuesta a las necesidades de revestimiento en pozas de evaporación, presas de relaves y pozas de lixiviación en pilas. Las presas de relaves han sido históricamente revestidas de tierra en su mayoría, pero el uso de revestimientos de geomembrana ha aumentado en los últimos años. Las pozas de evaporación y de lixiviación en pilas son las aplicaciones más grandes en las que se utiliza geomembranas en la minería, y por ende serán el principal objetivo de esta visión general de la historia de este tipo de revestimientos.

4

GEOMEMBRANAS

HISTORIA Las primeras geomembranas fueron hechas de arcilla, pero posteriormente se observaron ciertos problemas con ese material, ya que al disminuir su humedad o al existir movimientos sísmicos, la arcilla se fracturaba y perdía la contención. Debido a esto, fue necesario recurrir a materiales sintéticos, como el hule butilo y PVC. Posteriormente se introdujo el polietileno de alta y baja densidad como principal materia prima para las geomembranas. El uso de geomembranas de polietileno presenta diversas ventajas, como una eficiente retención de varios compuestos químicos, enorme resistencia a la luz ultravioleta, entre otras. 35 años de historia Arcilla, geomembrana y revestimientos compuestos

 El primer uso de geomembranas a gran escala en la minería se dio probablemente en las pozas solares de Tenneco Minerals en Utah, EEUU, o en las de la Sociedad Química y Minera de Chile S.A. (SQM) en el Norte de Chile. Tenneco instaló 230 hectáreas (ha) en 1970, y las primeras instalaciones de SQM se llevaron a cabo aproximadamente durante el mismo tiempo y con el mismo tamaño. Antes de esto, su aplicación en la minería se daba mayormente en pequeñas pozas químicas. Los primeros proyectos de lixiviación en pilas fueron instalaciones de lixiviación de botaderos de cobre, y en estas se utilizaba únicamente contención natural. Con el inicio de la lixiviación de oro y plata en pilas, en Montana y Nevada, EEUU, a mediados de los setentas, se introdujo el cianuro en la tecnología de la lixiviación en pilas y la contención natural ya no era políticamente (ni técnicamente) viable. En muchas de las primeras operaciones de oro y plata, construidas entre 1974 y 1983 en Nevada, se utilizaba revestimientos de tierra de baja permeabilidad, si bien para 1983 los revestimientos de geomembrana ya se hacían más comunes. La lixiviación en pilas de cobre a gran escala empezó en Chile en 1980 con el proyecto Lo Aguirre. A principios de 1990 Chile tenía alrededor de 10 operaciones grandes de lixiviación en pilas; hoy existen docenas de ellas y estas utilizan geomembranas. SQM empezó a lixiviar en pilas de mineral de nitrato en el norte de Chile en 1985, escogiendo revestimientos de policloruro de vinilo (PVC) por las altas propiedades de elongación multiaxial, dada la presencia de hasta 30% de sales solubles en los terrenos que servían como base. Estas sales permiten que incluso un pequeño defecto se 5

GEOMEMBRANAS

convierta gradualmente en una falla mayor, si el revestimiento no puede contener el asentamiento diferencial resultante. El hoy tristemente célebre proyecto de oro de Summitville, en Colorado, EEUU, últimamente clasificado como un sitio potencialmente contaminado, fue originalmente diseñado en 1984 para utilizar PVC en el revestimiento de las pozas de lixiviación de relleno en valle, pero en su construcción se cambió a polietileno de alta densidad, (HDPE), en 1985. Revestimientos de doble geomembrana



Se comenzaron a utilizar los revestimientos dobles en las pozas de procesamiento de Nevada en los ochentas, pero el uso de revestimientos dobles en aplicaciones más grandes, como las pozas de lixiviación, todavía no es muy común. La minería se ha resistido a la tecnología de la doble membrana por varias razones, que van desde costos más elevados hasta una estabilidad menor, pero principalmente debido al éxito de los revestimientos compuestos y de una sola membrana. Para 1995 existían solamente seis pozas de lixiviación de doble revestimiento, siendo algunas de las más grandes: La del proyecto El Guanaco de Amax Gold (Chile), la del proyecto La Cholla de Hecla (México) y la del proyecto Mother Load de Piedmont (Nevada, USA). Actualmente existen varias operaciones de lixiviación de oro primario en valles, en las cuales se embalsa agua dentro de las pilas pudiendo de esta manera desarrollar significativas cabezas hidráulicas sobre el revestimiento, que llegan hasta los 40 m. en uno de los casos. Las más conocidas son la de la mina Pierina (Foto 1) en Perú, la de la mina Veladero en Argentina, y la de la mina Cripple Creek en Colorado, EEUU, las cuales utilizan sistemas de doble revestimiento por debajo del nivel máximo de agua. La profundidad del mineral en estos sistemas de revestimiento varía entre los 125 y los 160 m, en estos proyectos. La resistencia al uso de los revestimientos dobles se debe parcialmente al costo. Las pozas de lixiviación convencionales en Chile cuestan entre USD $5 y $11/m2 (Smith, 2002). Añadir una geomembrana secundaria y un sistema de recuperación y colección de fugas (LCRS) añadiría de un 30 a un 100% al costo instalado. La constructibilidad también es un factor importante. Por ejemplo, las pozas de lixiviación más grandes de Chile pueden exceder las 150 has.

6

GEOMEMBRANAS

Pozas de lixiviación dinámicas (on/off)  Cuando la tecnología dinámica de lixiviación en pilas fue introducida en la industria, primero para el procesamiento de oro y luego para el de cobre, muchas de las pozas de lixiviación on/off fueron construidas con concreto asfáltico (AC por sus siglas en Inglés) debido a las necesidades de soporte estructural en los momentos la carga y descarga. Se plantearon varios enfoques para crear una barrera de baja permeabilidad, que fueron desde simplemente utilizar AC con alto contenido de bitumen (como por ejemplo la mina de cobre Bluebird en Arizona, EEUU, 1967 y la mina de oro Borealis en Nevada, 1982) hasta soluciones más creativas que incluyeron el colocar capas de bitumen entre capas de AC (como por ejemplo la mina Gilt Edge en South Dakota, 1986). En general, este enfoque no fue muy exitoso y la industria se ha decantado por los recubrimientos de geomembrana con agresivas capas protectoras, siendo posiblemente la primera aplicación a gran escala la de la mina de cobre Cerro Colorado en Chile (1991). Actualmente el diseño estándar es de 1.5 a 2.0 mm de grosor en HDPE o LLDPE con un recubrimiento de grava de 1 a 2 metros. Estudios geoeléctricos para la ubicación de fugas  Tomando en cuenta el valor de los metales y los reactivos de la solución de lixiviación, Theil y otros (2005) han demostrado que los estudios geoeléctricos son factibles, desde el punto de vista económico, sin mencionar la reducción en los riesgos medioambientales, políticos y sociales. Sin embargo, la industria minera se ha mostrado reacia a esta tecnología, si bien esto podría estar cambiando en los últimos tiempos. Una de las primeras aplicaciones de esta tecnología en la minería fue una operación de lixiviación en pilas de relleno en valle, en Nevada, en 1995, en donde se pensó que la colocación del sistema de sobrerevestimiento había dañado la geomembrana. Esta tecnología está siendo más utilizada en Chile, y las primeras aplicaciones en Perú y Argentina se dieron en operaciones de relleno en valle, en el 2005. En Chile, en pozas solares, actualmente se llevan a cabo estudios geoeléctricos para la ubicación de fugas, en una extensión de 500 a 1,000 has al año. Datos informales sugieren que la frecuencia común de defectos encontrados en estos estudios, después de un proceso de aseguramiento de la calidad convencional de la industria de la construcción, es de 1 a 8 agujeros por hectárea.

7

GEOMEMBRANAS

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.

8

GEOMEMBRANAS

PROCESO DE OBTENCIÓN ¿De que esta hechas las geomembranas? Las geomembranas están compuestas de diversos polímeros pero las más comunes son fabricadas del polietileno; a continuación se dará una breve explicación de la obtención de polietileno. El Polietileno

Es un polímero que más se ve en la vida diaria, el más popular del mundo. Por ser un material tan versátil, tiene una estructura muy simple, la más simple de todos los polímeros comerciales. Una molécula del polietileno no es nada más que una cadena larga de átomos de carbono, con dos átomos de hidrógeno unidos a cada átomo de carbono.

Esta forma es el ideal de la molécula, sin embargo, en la realidad una cadena lineal como ella no existe absolutamente debido a que algunos de los carbonos en lugar de tener hidrógenos unidos a ellos, tienen asociadas otras cadenas de polietileno. Esto se designa como polietileno ramificado. De acuerdo a su forma y cantidad de ramificaciones se denominan de baja densidad o LDPE y una ramificación mínima se dice polietileno lineal, de alta densidad, o HDPE. El Polietileno se obtiene por la polimerización del Eteno o Etileno, C2 H4:

Este es un gas incoloro que a su vez se obtiene a partir del Gas natural, el Nafta, de los Subproductos del Craqueo del petróleo.

9

GEOMEMBRANAS

Síntesis del Polietileno El proceso se inicia por la excitación del doble enlace C = C de la molécula de Etileno y la energía necesaria para la rotura de los dobles enlaces se consigue por aportación calorífica o radiación en presencia de determinados catalizadores. Este catalizador generalmente es una molécula llamada iniciador. Por ejemplo, el peróxido de benzoilo. Lo que hace especial a estas moléculas, es que poseen la inexplicable habilidad de escindirse de un modo bastante inusual. Cuando lo hacen, el par de electrones del enlace que se rompe, se separa. Esto es extraño, dado que siempre que sea posible, los electrones tienden a estar apareados. Cuando ocurre esta escisión, nos quedamos con dos fragmentos llamados fragmentos de iniciador, provenientes de la molécula original, cada uno con un electrón desapareado. Las moléculas como éstas, con electrones desapareados reciben el nombre de radicales libres. La mecánica de reacción es importante conocer un poco lo que sucede con esta química orgánica. Supongamos que el iniciador es el peróxido de benzoilo:

Estos electrones desapareados no se sentirán cómodos estando aislados y tratarán de aparearse. Si son capaces de encontrar CUALQUIER electrón con cual aparearse, lo harán. El doble enlace carbono-carbono de un monómero como el Etileno, tiene un par electrónico susceptible de ser fácilmente atacado por un radical libre. El electrón desapareado, cuando se acerca al par de electrones, no puede resistir la tentación de robar uno de ellos para aparearse.

La activación de los dobles enlaces se perpetua y se convierte en una reacción progresiva que va alargando la cadena, formando de esta forma el polímero.

10

GEOMEMBRANAS

Ahora, la pregunta es ¿hasta cuándo crecen?. Los radicales son inestables y finalmente van a encontrar una forma de aparearse sin generar un nuevo radical. Entonces esta pequeña reacción en cadena comenzará a detenerse. La manera más simple consiste en que se encuentren dos cadenas en crecimiento. Los dos electrones desapareados se unirán para formar un par y se establecerá un nuevo enlace químico que unirá las respectivas cadenas. Esto es lo que se llama, acoplamiento.

En la figura siguiente se observa la transferencia de cadena, en la cual una cadena lineal pasa a ser activada en su “centro” acoplándose otra cadena polímera.

Estas ramificaciones ejercen un notable efecto en el comportamiento del polietileno.

11

GEOMEMBRANAS

Proceso de Alta Presión. Este es el proceso descrito anteriormente, se remonta a 1939 realizando la polimerización del Etileno a altas presiones (1.000-3.000 atm.) y a temperaturas entre 100 y 300 ºC, en presencia de oxígeno, peróxido o benzofenonas como catalizadores como ya se señaló. Con el proceso de alta presión se obtienen densidades en torno a 0.920 gr./cm3. Proceso de Baja Presión. En 1952 se desarrolla un segundo procedimiento de polimerización a presiones y temperaturas inferiores, obteniéndose productos más lineales, con menos ramificaciones en su cadena polimérica y por tanto más cristalino y con densidades mayores, desde 0.94 gr./cm3. En este proceso, los catalizadores que se utilizan y que dan nombre a los diferentes tipos son:  Catalizadores Zieggler: Sales inorgánicas + Compuesto organométalico.  Catalizadores Phillips: Óxidos de Cromo soportados sobre otros óxidos metálicos (Aluminio, silicio)

12

GEOMEMBRANAS

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.

13

GEOMEMBRANAS

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

14

GEOMEMBRANAS

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: 



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.

15

GEOMEMBRANAS



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

16

GEOMEMBRANAS

PARÁMETROS DE CALIDAD Las Geomembranas son fabricadas con resinas de Alta Densidad, Media Densidad y/o Baja densidad Lineal, para entregarles las propiedades necesarias de optimización de procesamiento y calidad requerida por los Clientes. En tablas siguientes se presentan los valores de los parámetros de calidad para la Geomembrana. Especificaciones para la Resina de HDPE y LLDPE

17

GEOMEMBRANAS

APLICACIONES Y FUNCIONES 1. Manejo de Desechos Urbanos • Rellenos sanitarios. • Zonas de almacenamiento para el tratamiento de suelos contaminados. El diseño de rellenos sanitarios, hoy en día, se hace utilizando una amplia gama de productos Geosintéticos para maximizar la eficacia, integridad y comportamiento de este tipo de proyectos, al mismo tiempo que permite minimizar costos. A efectos de la protección del medio ambiente, el componente esencial de un relleno sanitario es la capa impermeable primaria, encargada de confinar los residuos nocivos para proteger los recursos subterráneos. Esta capa impermeable puede ser construida con Geomembranas debido a su alto desempeño como reemplazo eficiente, en términos económicos, de los sistemas tradicionales de recubrimiento con arcillas, al ofrecer grandes ventajas por su alta durabilidad en condiciones expuestas, amplia resistencia a sustancias químicas, así como por su fácil y rápida instalación.

18

GEOMEMBRANAS

2. Industria Petrolera y Gasífera • Depósitos de contención secundarios. • Protección de diques. • Depósitos de lodos industriales. Las Geomembranas son utilizadas comúnmente en el almacenamiento de combustibles o líquidos peligrosos para la construcción de contenedores secundarios, diseñados con el fin de evitar la contaminación del suelo cuando exista la posibilidad de un derrame de los tanques de almacenamiento primario. La construcción de dichas áreas de contención secundaria se ha convertido en una práctica común, debido a que cada día se hace mayor énfasis en la protección del medio ambiente. La utilización de las Geomembranas es una opción muy económica y duradera para este tipo de proyectos, debido a la alta resistencia que ellas presentan a la degradación que se puede generar por reacciones químicas y exposición a los rayos UV. Adicionalmente, se adaptan muy bien a los requerimientos necesarios para la contención de un amplio espectro de sustancias químicas. 3. Operaciones Mineras • 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

19

GEOMEMBRANAS

.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.

4. Sector Acuífero • Piscicultura. • Depósitos de contención. • Canales de irrigación. • Reservorios de agua potable. El rendimiento de los estanques, depósitos y canales de derivación, utilizados para la crianza de peces y camarones, se puede mejorar considerablemente por medio del uso de revestimientos impermeables con Geomembranas que reemplazan los sistemas tradicionales de revestimiento de arcillas o concreto y, en términos de explotación y costos, ofrecen ventajas importantes como:  Seguridad de la retención de agua.  Mejora del control de calidad del agua.  Facilidad de limpieza y desinfección.  Protección contra la erosión.  Reducción de los costos de bombeo.  Control consecuente del volumen de los depósitos. 20

GEOMEMBRANAS

5. Arquitectura Paisajística y Recreativa Piscinas para proyectos paisajísticos. • Estanques y lagos artificiales. Las Geomembranas son utilizadas comúnmente en la construcción de lagunas artificiales de diversos tamaños y formas, así como en proyectos de jardines y campos de golf, donde las lagunas artificiales proveen beneficios tanto estéticos como prácticos al almacenar gr andes cantidades de agua utilizada para el riego del césped. La utilización de Geomembranas en la construcción de lagunas artificiales, proveen una solución más económica y duradera que asegura la contención del agua, incluso en lugares de riesgo sísmico donde pueden presentar asentamientos diferenciales y los sistemas convencionales de revestimiento se pueden agrietar. •

6.

Construcción Civil • Canales. • Áreas sujetas a infiltración. Las Geomembranas son utilizadas comúnmente para el revestimiento de canales y en áreas sujetas a infiltración donde protegen e impermeabilizan dichas estructuras. El uso de las Geomembranas para el revestimiento de canales utilizados en la conducción de agua, contituye una solución eficaz y económica como reemplazo de sistemas tradicionales de revestimiento de concreto, pues estos son propensos al agrietamiento por su excesiva rigidez, y causan pérdidas considerables de agua y erosión circundante a las fisuras, lo que finlamente puede causar una falla al sistemas.

21

GEOMEMBRANAS

INSTALACIÓN  Preparación de la Superficie La superficie a recubrir debe estar lo más lisa posible, libre de objetos corto punzantes, piedras angulosas y/o raíces que puedan rasgar la Geomembrana. No deben presentar depósitos de agua, suciedad o humedad excesiva. El terreno debe ser estable y firme. Si no fuere así, el diseñador o contratante deberá contemplar la compactación del terreno para evitar asentamientos excesivos o en su defecto, utilizar un Geotextil No Tejido para la protección de la Geomembrana.  Procedimiento de Instalación La instalación de las Geomembranas HDPE se debe realizar totalmente en obra, mientras que las Geomembranas LLDPE se pueden modular en fábrica hasta áreas de 800 m2. AMANCO Geosintéticos recomienda que la instalación de este sistema sea realizada por personal especializado, para garantizar la estanqueidad de la obra. 1) Cargue, transporte y descargue de materiales Los rollos que pesan aproximadamente 1.5 Ton, serán llevados a la obra en camión y tendrán eslingas o correas para facilitar el descargue mediante la utilización de equipo (cargador, retroexcavadora, entre otros). 2) Extensión de los rollos Para el manejo de los rollos en la obra es necesario contar con la disposición de equipo de carga que permita mover los rollos entre los frentes de trabajo. Durante el día de trabajo no se deben desplegar rollos que no vayan a sellarse. Los rollos de Geomembrana se desenrollarán usando métodos que no ocasionen daños, estiramientos o cizalladuras al material. El personal que camine sobre la Geomembrana deberá estar provisto de zapatos y ropa adecuada para no ocasionar daños. Sólo se debe permitir el acceso a personal autorizado y bajo ninguna circunstancia se debe fumar dentro del perímetro de trabajo de la Geomembrana.

22

GEOMEMBRANAS

3) Sellado en campo El sellado en campo de los módulos de Geomembrana se ejecutará con equipo de sellado por cuña caliente. La superficie de sellado de la Geomembrana se limpiará para evitar contaminación por grasas, aceites, polvo y/o cualquier otro elemento indeseado. Los únicos métodos aprobados para efectuar los sellados y reparaciones son los procesos térmicos, ya sea soldadura por extrusión o por fusión. Todo el equipo de sellado debe tener indicadores de temperatura y velocidad para efectuar las mediciones y calibraciones.  Sellado por Fusión Sistema que se realiza mediante la aplicación de energía generadora de calor que se funde con la ayuda de presión mecánica ejercida por un juego de rodillos. El trabajo se efectúa tomando como referencia dos puntos paralelos sobre el traslapo, generando una cavidad vacía en el centro (canal de prueba) que, posteriormente, permitirá efectuar pruebas no destructivas mediante inyección de aire.

 Sellado por Extrusión Sistema de soldadura efectuado por un cordón continuo de polietileno de alta densidad, con el que se logra una óptima fusión por ser de la misma calidad de la Geomembrana. Este proceso es usado, principalmente, para reparaciones, parches y detalles especiales de fabricación.

23

GEOMEMBRANAS

4) Reparaciones Cuando se presenten defectos, huecos, cizallamientos o roturas, se procederá a realizar las reparaciones mediante la colocación de un parche del mismo material, utilizando equipo de extrusión.

24

GEOMEMBRANAS

CONCLUSIONES

La industria minera está utilizando revestimientos de geomembranas con mayor frecuencia en los últimos años, para pozas solares, pozas de lixiviación en pilas y para la contención de relaves. El promedio anual de instalación excede las 2,000 has. de sistemas de revestimiento de base, con áreas adicionales de geomembranas utilizadas como “impermeables” y como revestimientos entre capas (en algunos casos el tamaño de estas áreas adicionales es significativo). Los revestimientos de HDPE y LLDPE dominan la industria de las pozas de lixiviación (los de LLDPE van incrementando anualmente su participación en el mercado) siendo las de 1.5mm y 2.0mm las de espesor más común. El PVC aún domina la industria de las pozas solares, siendo las de 0.75mm y 1.0mm las de espesor más común. Los problemas emergentes en la industria de la lixiviación en pilas, incluyen: Las cargas extremas aplicadas sobre la geomembrana y sobre los tubos de drenaje (las que pronto excederán los 200 m de profundidad de mineral); la estabilidad de las pendientes y la respuesta a sismos; las zonas de sobreesfuerzo en la geomembrana cercana a los tubos de drenaje sujetos a altas cargas, los efectos de la temperatura (específicamente el riesgo de perforación de las geomembranas); y el creciente uso de los estudios geoeléctricos.

25

GEOMEMBRANAS

BIBLIOGRAFÍA 

http://www.emin.cl/index.asp?CategoriaId=3_30_31



https://sites.google.com/site/geomembranas/usos



http://www.geosinteticos.mx/introduccion.html



http://www.mineriaonline.com.pe/pagedeta.asp?idtipo=3&idpage=1141



http://www.ausenco.com/uploads/papers/64443_La_Historia_de_las_Geomembranas_en_la_In dustria_Minera.pdf



http://www.geinsaperu.com/productos/1.html



http://www.geomembranas.com.co/productos/geosinteticos/geomembranas/



http://www.pvcamano.com/webpvc/dmdocuments/Geomembranas.pdf



http://es.slideshare.net/BereniceGarces/38324122-manualtecnicogeomembranas



http://www.pqa.com.co/geomembranas



http://www.geoproductos.com.mx/geoweb/definiciones.html



http://comunidad.ingenet.com.mx/geosinteticos/2011/01/25/definicion-de-geosinteticosgeomembranas/

26