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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INGENIERÍA AGRÍCOLA

TRABAJO FINAL “GEOTEXTILES Y SU APLICACIÓN EN LA INGENIERÍA AGRÍCOLA”

ALUMNOS: Claudia Esthefany Purizaca Jacinto Ricardo Miguel Carranza Chuhui Hugo Martin Wu Loli Mitzi Grisel Ferreyra Sáenz Piero Joaquín Contreras Blas Christiand Olórtegui Artica PROFESOR: Ing. Alfonso Cerna Vásquez - Ing. Gustavo Rodríguez Silva CURSO: Materiales de Construcción

Lima, La Molina 2016

1. Introducción La ingeniería significa ingeniarse ante cualquier tipo de adversidad y en Perú se puede decir que las adversidades abundan debido a su rica variedad de ecorregiones. El Perú cuenta actualmente con 11 ecorregiones según el Dr. Antonio Brack, donde cada uno de estos ecosistemas tiene características especiales. La ingeniería agrícola, carrera que abarca una gamma de especialidades, puede ejercer sus conocimientos en cualquiera de estas ecorregiones. Los proyectos realizados en el campo de la ingeniería agrícola no son cercanos a ciudades o canteras, es por eso que se deben abastecer con los recursos locales, en algunos casos los recursos locales no tienen características necesarias para un tipo de trabajo y es por eso que se busca traer recursos de otros lados, uno de estos principales recursos (Favorito del ingeniero agrícola) son los geotextiles. Los geotextiles son capas plásticas de una vista general, pero estos tienen un sinfín de características y utilidades, sin entrar a más detalles que se despejaran más adelante, comenzamos con el trabajo. 2. Marco Teórico DEFINICIÓN, FUNCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS GEOTEXTILES La utilización de los geotextiles en diversos campos de la ingeniería se ha visto incrementada de una forma considerable en los últimos años. Recientemente, la Dirección General de Carreteras del Ministerio de Fomento ha publicado dos artículos sobre geotextiles para incluirlos al PG3, en la Orden Circular 326/00 “Sobre geotecnia vial en lo referente a materiales para la construcción de explanaciones y drenajes. Se trata, en concreto, del artículo 290 “Geotextiles” y del artículo 422 “Geotextiles como elemento de filtro y drenaje”. El primero recoge varios aspectos generales que se deben de tener en cuenta sobre geotextiles mientras que el segundo incluye, básicamente, los valores mínimos requeridos a estos materiales cuando se van a utilizar en obras de carreteras, cuya función sea la de separar capas de diferentes granulometría o la de filtro en sistemas de drenaje. También cabe destacar la colaboración entre la citada Dirección General y la Universidad de Cantabria en la elaboración de un Manual de Geotextiles en Carreteras, base de esta publicación. Qué son los geotextiles Los geotextiles se pueden definir como un material textil plano, permeable y polimérico, que se emplea en contacto con suelos y otros materiales para aplicaciones geotécnicas en ingeniería agrícola. Los polímeros utilizados en la fabricación de geotextiles suelen ser de origen sintético debido a su mayor durabilidad frente a los naturales. Los principales son las poliamidas, poliésteres y las poliolefinas (polietileno y polipropileno). Las primeras referencias de la utilización moderna de geotextiles datan de los años 60 y se refieren a la construcción de obras marítimas en Holanda. Comenzaron a emplearse en funciones de drenaje y filtración. A partir de ese momento, la tecnología de diseño y aplicación se va desarrollando tanto en Europa como en Estados Unidos y se consiguen nuevas funciones para otros campos de la obra civil, como son el refuerzo y separación del terreno. Un momento clave en la historia de estos materiales fue la aparición de la palabra “geotextil” en el año 1977. En un Simposio Internacional sobre el empleo de textiles en la Geotecnia celebrado en París, J.P.Giroud bautizó a estos productos con ese nombre. A partir de entonces, se organizan conferencias y congresos para avanzar en el desarrollo tecnológico y la normativa a aplicar sobre estos materiales.

Funciones Los geotextiles se caracterizan por desarrollar varias funciones simultáneas una vez colocados en el terreno. Esta propiedad les garantiza una posición ventajosa frente a otros sistemas o productos que existen en el mercado:  Filtración: El geotextil retiene las partículas de grano fino al fluir el agua de la capa de grano fino a la capa de grano grueso.  Separación: Separa dos capas de suelo de diferentes propiedades físicas (granulometría, plasticidad, consistencia) y así evita la mezcla de materiales.  Drenaje: El geotextil conduce y evacua líquidos (agua) e incluso gases en su mismo plano.  Refuerzo: Aumenta la capacidad portante (resistencia al corte) del suelo y la estabilidad en la construcción.  Protección: El geotextil protege a membranas y otros productos relacionados contra ataques físicos (perforaciones y desgaste).

Además de estas funciones, los geotextiles presentan una serie de ventajas que son la causa del espectacular aumento del empleo de estos productos en todo el mundo a lo largo de los últimos 15 años; entre las más importantes destacan:     

facilidad de puesta en obra; son económicos; permiten ahorros de tiempos de ejecución; posibilitan soluciones medioambientales correctas; ofrecen muchas variantes y posibilidades de uso.

En España la cantidad de geotextil colocado en el año 1996 fue de 20 millones de metros cuadrados, de los cuales 15 millones fueron empleados en obra civil y el resto en edificación y otros campos. Si se compara con las cifras del año 1988 –12 millones en total– se llega a la conclusión de que es un producto en alza con un crecimiento muy importante. Otras alternativas existentes Además de los geotextiles, desde hace unos años han aparecido en el mercado las geomallas que se definen como una estructura polimérica plana consistente en una estructura regular abierta de elementos de tracción integralmente conectados, que pueden ser unidos por extrusión, ligado o entrelazado, cuyas aberturas son mayores que sus constituyentes. Se distinguen perfectamente de los geotextiles por la discontinuidad que le dan sus aberturas de más de 3-4 cm. Se caracterizan por sus buenas propiedades mecánicas, por lo que se utilizan principalmente en funciones de refuerzo. Dado su actual consumo y previsible crecimiento, se ha convertido en un producto muy interesante. Asimismo, existen en el mercado español otros productos relacionados con los geotextiles que también se emplean, cada vez más, en obra civil. Son materiales de tipo polimérico y entre ellos destacan las geomallas, georredes, geoesteras, geocélulas, geocompuestos y las geo-membranas. Los geocompuestos están formados por un geotextil más otro producto relacionado, usualmente una georred. Con frecuencia, se utiliza el vocablo geotextil para referirse a un grupo de materiales de diversa naturaleza y tipologías que tomaron ese nombre de su origen textil; sin embargo,

actualmente se han diversificado mucho. Como se verá más adelante, estos materiales se pueden englobar dentro de un concepto más general que es el de geosintéticos. De hecho, existe una sociedad internacional que se dedica al desarrollo científico y tecnológico de estos productos IGS “International Geosynthetics Society” que ya toma en su nombre el vocablo geosintético. Clasificación y composición de los diferentes tipos de geotextiles Los geotextiles forman parte del grupo de los geosintéticos. Estos se pueden definir como productos en los que, al menos, uno de sus componentes está formado por un polímero sintético o natural. De forma plana, como cinta o en estructura tridimensional, son usados en contacto con suelos o/y otros materiales para aplicaciones geotécnicas y de ingeniería agrícola. Se pueden dividir en cuatro grandes grupos: geotextiles, productos relacionados con geotextiles, geocompuestos y geomembranas. Los productos relacionados con los geotextiles se caracterizan por funcionar de forma análoga a los geotextiles y por cierta resistencia a tracción; además, están fabricados La función filtro y flexibilidad son criterios decisivos en el diseño en aplicaciones como dren. Mediante entrelazado y ligadura de fibras y filamentos. Los más usados son los siguientes: geomallas, georredes, geoesteras (geomat) y geocélulas. Por otro lado, se llama geocompuesto al producto en el que al menos uno de sus componentes es un geotextil o un producto relacionado y se emplea, como los geotextiles, en aplicaciones geotécnicas en ingeniería civil - agrícola. El más utilizado es el ‘geotextil + geomalla’, sobre todo en sistemas de drenaje. Las geomembranas, por su parte, son materiales planos de naturaleza polimérica que se diferencian de los geotextiles en su capacidad impermeable. También se utilizan en aplicaciones geotécnicas de ingeniería civil, generalmente en túneles. En cuanto a los geotextiles, se pueden establecer tres tipos de clasificaciones que se enumeran a continuación, en función de su importancia:   

según el método de fabricación; según la naturaleza del polímero; según la presentación del polímero.

Clasificación según el método de fabricación Los geotextiles y productos relacionados con geotextiles se fabrican utilizando diferentes procesos. Todos están fabricados con polímeros estirados en forma de fibras o hilos, formados por un determinado número de fibras. Los diferentes procesos de fabricación conducen a la obtención de productos geotextiles que poseen una amplia gama de propiedades. Para la producción de geotextiles no tejidos se utilizan filamentos continuos o fibras (cortadas). Los geotextiles se fabrican utilizando diferentes tipos de hilos tales como hilados, filamentos y cintas de película, o hilos y cintas fibrilados. Las cintas de película e hilos fibrilados se producen

normalmente sólo a base de polipropileno y polietileno. Estos productos se fabrican mediante extrusión de una película; se corta la película en cintas individuales y se procede al posterior estirado mediante un proceso uniaxial. Las cintas de película gruesa son demasiado rígidas para la manipulación en el urdido y en la tejeduría, y, por consiguiente, son fibriladas después del proceso de estirado y antes del bobinado y torcido. Estos tipos de hilo se denominan después hilos de película fibrilados. Llegado este punto conviene recalcar que el proceso de estirado es muy importante en la producción de los diferentes tipos de fibras poliméricas, de filamentos y de cintas. Durante este proceso, las cadenas poliméricas resultan alineadas a lo largo del filamento o de la longitud de la cinta y su cristalinidad, propiedades mecánicas y durabilidad aumentan. Y es que las propiedades mecánicas del producto dependen de los detalles del proceso de fabricación. Los tipos de fibras, filamentos y cintas utilizados en la fabricación de tales geotextiles son producidos principalmente por un proceso de hilatura por fusión. Para producir fibras y filamentos, el polímero fundido es extruido a través de los orificios de una hilera, enfriado, estirado por extensión y de acuerdo con el uso final:   

depositado sobre una pantalla para formar una estructura plana (filamento continuo o no tejido); convertido en fibras cortadas mediante rizado y corte a una longitud determinada; convertido en multi o monofilamentos y enrollado de los filamentos después del estirado directamente sobre carretes. En el caso de la producción de multifilamentos esta técnica es conocida como hilatura-estirado.

 Geotextiles no tejidos: Se define como un geotextil plano con fibras, filamentos u otros elementos orientados aleatoriamente, unidos química o mecánicamente, por medio de calor, o por combinación de ellos. La orientación aleatoria de sus componentes le confiere un carácter isótropo. Este tipo son los geotextiles más utilizados en España. Son aplicados en funciones de drenaje, filtración y separación. Se caracterizan por ofrecer una resistencia a tracción no muy elevada y una gran deformabilidad. Además, poseen, generalmente, buenas características hidráulicas. Los segundos, es decir, los geotextiles de telas no tejidas de filamentos continuos, están fabricados en un proceso en continuo que empieza por la fabricación del polímero y continúa con la producción del filamento, la formación del geotextil y el ligado de los filamentos. El proceso concluye con la confección del rollo de la tela. Según la técnica empleada en la unión de los filamentos, pueden ser:   

Ligados mecánicamente o agujeteados: la unión es mecánica de forma que un gran número de agujas provistas de espigas atraviesan la estructura en un movimiento alterno rápido; Ligados térmicamente o termosoldados: la unión entre filamentos se consigue por calandrado, es decir, acción conjunta de calor y presión. Ligados químicamente: la unión entre filamentos se consigue mediante una resina; se desconoce su utilización en España.

 Geotextiles tejidos: Se define como un geotextil fabricado al entrelazar, generalmente en ángulo recto, dos o más conjuntos de hilos, fibras, filamentos, cintas u otros elementos. Se utilizan, principalmente, en aplicaciones de refuerzo del terreno, en terraplenes, taludes y muros. Se caracterizan por ofrecer una resistencia a tracción muy elevada y poca deformabilidad. Este tipo de geotextiles presenta una gran anisotropía, ya que poseen dos direcciones preferentes, perpendiculares entre sí: el sentido de fabricación (dirección de la máquina) y el perpendicular al sentido de fabricación. Se debe tener presente esta propiedad a la hora de colocar el geotextil en la obra. Existen varios tipos:  De filamento sencillo (monofilamento): Se obtiene a partir de la trama de una sola fibra textil de gran longitud.  De filamento múltiple (multifilamentos): Se consigue a partir de la trama de varias fibras de gran longitud.  De hilos de fibra corta: Se logra a partir de la trama de fibras cortadas en determinadas longitudes (hasta 15 cm).  Geotextiles tricotados: Se puede definir, aunque no queda muy clara la diferencia con los tejidos, como un geotextil fabricado por el entrelazado de hilos, fibras, filamentos u otros elementos. No hay constancia de su aplicación en España. Es un tipo de geotextil que los fabricantes no ofrecen en sus catálogos ya que se está imponiendo la clasificación dual de tejidos y no tejidos. Clasificación según la naturaleza del polímero Todas las fibras, filamentos y cintas que forman los geotextiles son polímeros. Estos últimos se definen como sustancias orgánicas macromoleculares de grandes pesos moleculares (10.000 g/mol). Los polímeros utilizados en la fabricación de los geotextiles son de origen sintético, es decir, producidos por vía química a partir de sustancias de bajo peso molecular. Cualquier polímero consta de largas cadenas moleculares, cada una de las cuales está compuesta de muchas unidades químicas idénticas. Cada unidad puede estar integrada por uno o varios monómeros, cuyo número determina la longitud de la cadena polimérica y el peso molecular resultante. El peso molecular puede afectar a las propiedades físicas (resistencia a la tracción y el módulo de elasticidad, resistencia al impacto y al calor así como a la durabilidad). Las propiedades físicas y mecánicas de los plásticos están también afectadas por los enlaces dentro y entre cadenas, la ramificación de la cadena y el grado de cristalinidad.  Poliolefinas (polietileno y polipropileno): Son los polímeros más utilizados en la fabricación de geotextiles, principalmente el polipropileno (PP) y el polietileno (PE). El primero es un polímero termoplástico de cadena larga. Se utiliza normalmente en forma isotáctica estereorregular en la que los monómeros de propileno están unidos en la modalidad de cabeza y cola y los grupos metilo están alineados en el mismo lado del núcleo del polímero. El PP tiene una estructura semicristalina que le proporciona una alta rigidez, buenas propiedades a la tracción y resistencia a los ácidos, a los álcalis y a la mayoría de disolventes. El PE puede estabilizarse para aumentar su resistencia a los agentes climáticos. Sus características más importantes son las siguientes:   

Son fácilmente inflamables, produciendo humo negro y olor a cera. Poca resistencia a fluencia. Gran deformación en rotura.



Poliamidas: Las poliamidas (PA) o nilones son termoplásticos procesables fundidos que contienen un grupo amida como parte repetitiva de la cadena. Las poliamidas ofrecen una combinación de propiedades que incluyen una alta resistencia a temperaturas elevadas, ductilidad, una buena resistencia a la abrasión y al desgaste, bajas propiedades friccionales, una baja permeabilidad a los gases e hidrocarburos y una buena resistencia química. Sus limitaciones incluyen una tendencia a absorber humedad, con el resultado de la producción de cambios en las propiedades mecánicas y dimensionales y una resistencia limitada a los ácidos y a los agentes climáticos. Sus características más importantes son las siguientes:  Son hidrolizables, es decir, pierden hasta un 30% de resistencia a tracción tras permanecer en agua.  Presentan buen comportamiento a fluencia.

 Poliésteres: Son un grupo de polímeros. El tipo empleado con más frecuencia en geotextiles es el polietiléntereftalato (PET) que es un polímero de condensación de un ácido dibásico y un dialcohol. Puesto que se utiliza por debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg), el PET ofrece buenas propiedades mecánicas, incluyendo una baja razón de deformación por fluencia y buena resistencia química a la mayoría de ácidos y a muchos disolventes. El grupo éster, importan- te enlace polimérico, puede ser hidrolizado muy lentamente en presencia de agua produciéndose un ataque más rápido bajo condiciones fuertemente alcalinas. Para las funciones de refuerzo se recomienda utilizar poliéster de alta tenacidad con pesos moleculares mayores de 30.000 gr/mol. Se caracterizan por: – ser fácilmente hidrolizables a pH muy altos; – poco deformables. – muy resistentes al ataque por rayos UV – su buen comportamiento a fluencia; – módulo de elasticidad elevado. Las propiedades físicas de los polímeros utilizados en geotextiles se detallan en la Tabla 1. Clasificación según la presentación del polímero  Geotextil de fibras cortas: El polímero para fabricar el geotextil se presenta en forma de pequeñas fibras cortadas de una longitud entre 2 y 15 centímetros. Las técnicas de unión de las fibras son las ya comentadas anteriormente: mecánica (mediante agujado), térmica (mediante calor más presión) y química (mediante resina). Ahora bien, es muy importante controlar el origen de las fibras utilizadas. El proceso ideal es el corte sistemático de rollos de polímero producido en una planta industrial; de esta forma, se puede asegurar tanto la composición como la naturaleza de las fibras.

 Geotextil de filamento continuo: El polímero para fabricar el geotextil se presenta en forma de rollos de filamento continuo. Las técnicas de unión de los filamentos son, al igual que las fibras cortas, las siguientes: mecánica (mediante agujado), térmica (mediante calor más presión) y química (mediante resina). El proceso de fabricación tiene tres fases bien diferenciadas:  Fabricación del polímero. Se mezclan en un depósito las materias primas que componen el polímero con los distintos aditivos que se desea que incorpore el producto terminado. Esta mezcla se extrude para que tome una forma de hilo. Los hilos resultantes se conducen hasta los equipos de unión de filamentos.  Unión de filamentos mediante las técnicas comentadas. Los filamentos se unen como se ha explicado anteriormente, utilizando una o varias de las técnicas descritas.  Formación de la estructura plana y empaquetamiento. Tras unir los filamentos, se le proporciona una configuración plana mediante un estirado. El producto ya terminado se empaqueta en rollos de distintas anchuras y longitudes según el fabricante.

3. Aplicaciones

Geotextiles en Canales Los geotextiles son textiles que pueden ser usados en obras de construcción como Filtración, Drenaje, Separación, refuerzo, protección, los geotextiles pueden ser permeables o impermeables. Geotextiles son telas que, cuando se utilizan en asociación con el suelo, tienen la capacidad de separar, filtrar, reforzar, proteger, o drenar. Son muy utilizados en aplicaciones geotécnicas (protección contra la erosión). Puede elegir entre materiales naturales (como el yute y el coco) o sustancias artificiales como polipropileno o de poliéster (geosintéticos). Las Obras Hidráulicas y las vinculadas a Medio Ambiente. Tales como:    

Vertederos Depósitos de materiales contaminantes Depósitos de agua Balsas, etc.

Requieren del empleo de los Geotextiles para cumplir las siguientes funciones: 

Separación

Para evitar contaminaciones entre diferentes capas de terreno, o para impedir reacciones químicas por incompatibilidad entre capas, se emplean los geotextiles diseñados para este destino específico. 

Protección

Punzonamiento: Para evitar el punzonamiento, que ocurre como consecuencia de la presión que ejerce el agua o del material acumulado en la balsa, vertedero, canal o depósito se utiliza una membrana impermeabilizante.

Abrasión: Para evitar los movimientos de la geomembrana durante su vida útil. 

Drenaje

Los geotextiles cumplen la función de drenar: Drenaje del agua del terreno presente por filtraciones o por la subida del nivel freático y por pérdidas, para permitir la evacuación, de manera que la posible presión del agua no afecte a la geomembrana impermeable. Drenaje de gases producidos por la descomposición de materia orgánica presente en el terreno bajo la membrana. 

Refuerzo

Los geotextiles ofrecen refuerzo al terreno para estabilizarlo y aumentar su capacidad portante. Empleo De Geotextiles En Canales Y Escolleras El empleo de geotextiles en obras hidráulicas incluye su utilización en Encauzamientos en cursos de agua tales como:    

Ríos Canales Escolleras Acequias.

Y se lo emplea para Filtrado en: Lagunas, Costas, Presas. Cuando el geotextil es usado para filtro entre el terreno de taludes y de fondo para el material de revestimiento, ya sean gaviones, escolleras o en piezas prefabricadas. La función principal de los geotextiles en obras de Canales y Escolleras es la Protección, evitando la erosión del fondo, de los taludes y márgenes, ya que confina los finos y permite, al mismo tiempo, el libre filtrado del agua. La fuerza dinámica continua de las olas en los litorales erosiona y modifica la geografía ya que destruye la estabilidad de las orillas y además provoca problemas en la navegabilidad por estos desprendimientos, por ello se utilizan satisfactoriamente los geotextiles en las obras de escolleras. Los geotextiles elegidos deben tener una alta resistencia a la perforación ya que soportan los bloques del revestimiento (por lo general para escolleras). Aplicación De Geotextiles En Vertederos Y Depuradoras Para lograr la estanqueidad requerida en vertederos y depuradoras, se emplean los geotextiles diseñados para cumplir con las siguientes exigencias:  Resistencia a los agentes químicos.  Resistencia a los esfuerzos de punzonamiento.  Resistencia a los esfuerzos de tracción.

VENTAJAS 

 

Los geotextiles tienen como ventaja que están diseñados para todo tipo de proyectos de drenaje, permitiendo el paso de fluidos pero evitando la obturación del sistema por partículas sólidas. La alta permeabilidad de los geotextiles permite una rápida evacuación del agua y consolidación del terreno. Excelente capacidad de retención de partículas más finas del material que protege los suelos, además permite el flujo de agua, evitando la creación de sobrepresiones. Presentan una buena flexibilidad y deformidad, permitiendo su adaptabilidad a las irregularidades de la capa inferior de asiento.

COSTOS UNITARIOS En Europa (precio en euros) un geotextil no tejido de 100 N/cm de resistencia mínima a tracción y gramaje superior a 200 Gr/cm2 totalmente colocado se divide en estos sub-precios unitarios por m2, Este materiales es muy económico a comparación de otros: Mano de Obra…………...€ 0.06 = S/ 0.21 Materiales……………… € 1.07 = S/ 3.80 Otros………………….... € 0.03 = S/ 0.11 Total………………….....€ 1.18 = S/ 4.20 GEOTEXTILES EN RESERVORIOS Conceptos Generales Los geotextiles son productos hechos de polipropileno y poliéster, estos están compuestos de plásticos ya que duran más que los naturales o también llamados geomembranas. Sus polímeros compuestos son fácilmente hidrolizables a pH muy altos; poco deformables, muy resistentes al ataque por rayos UV, tienen un buen comportamiento a fluencia y un módulo de elasticidad elevado. Algunos fabricantes están desarrollando nuevas materias primas Geocélula utilizada como sistema de protección contra la erosión y a favor del drenaje en caso de reservorios. Para la fabricación de geosintéticos. Uno de estos compuestos es un ‘poliviniloalcohol’, que dará lugar a materiales más estables y resistentes a los agentes agresivos químicos. Ventajas  Produce una separación de las superficies en el cual el reservorio se encuentra instalado.  Resistencia a las altas temperaturas, sobre todo en las zonas cálidas del Perú que se va a instalar el reservorio con geotextil.  Alta absorción.  Durabilidad a la cantidad de moho y putrefacción debido a las zonas húmedas como en lima.  La alta permeabilidad de los geotextiles permite una rápida evacuación del agua y consolidación del terreno. Soluciones  Refuerza la resistencia para evitar las erosiones del fondo y taludes.  Gracias al geotextil, el agua puede circular de forma libre que se filtra en un reservorio.  Para evitar el punzonamiento que ocurre como consecuencia de la presión que ejerce el agua o del material que esta acumulado como en el caso de los reservorios.

 El geotextil produce una buena durabilidad ante la cantidad de moho que se produce por el agua estancada en el reservorio Funciones  Evita la erosión del fondo.  Libre filtrado del agua en el acumulado.  División de superficies, la del agua y la de la parte superior del reservorio como se aprecia en la imagen Se puede apreciar que fuera del geotextil hay una gran cantidad de tierra e incluso por debajo. Gracias a la resistencia y consistencia del geotexil.

Elección del tipo de Geotextil para represas  Se debe tener en cuenta la capacidad de flujo para saber con exactitud cuánta agua va a entrar a l reservorio y así poder saber cuánto soportara el geotextil.  Se debe hacer un estudio previo a la composición de agua que ingresara al reservorio para así saber qué tipo de geotextil necesitaremos.  Criterios de retención, se refiere a la porosidad del material, debiendo cumplirse una apertura óptima de los poros del geotextil  Criterios Hidráulicos, Se refieren a la permeabilidad del geotextil en forma perpendicular a su plano.  Criterios de Durabilidad, Para terrenos agresivos deben elegirse geotextiles que cumplan ensayos de durabilidad. Colocación de los Geotextiles en represas  Al colocar el geotextil en un reservorio; este se coloca suelto, sin tensarlo, libre de pliegues y arrugas, se procura colocarlo en contacto directo con el suelo evitando cualquier espacio vacío entre el terreno y el geotextil  Se extiende el geotextil sobre la capa inferior cuidando la continuidad entre láminas, cosiéndolas, soldándolas, colocando grapas o solapes (no serán inferiores a 50 cm). Su modo de unión debe estar indicado en el  Comprobar la correcta preparación de la superficie inferior.  Comprobar el extendido del geotextil de acuerdo a las especificaciones correspondientes.

GEOTEXTILES PARA MUROS Y TALUDES Generalidades: Uno de los tipos de obras más comunes en la ingeniería de vías ha sido la de muros de contención, bien sea para la conservación de las dimensiones de la banca o contención de suelos en deslizamientos. Una de las alternativas presentadas a mediados de la década de los sesenta, consistía en la inclusión de una serie de tiras metálicas, amarradas a unos elementos externos que componían la cara del muro. Este es un sistema que se ha venido empleando con relativo éxito en la actualidad y tiene el nombre registrado de tierra armada. Se ha visto que aunque el sistema tiene un buen desempeño, su principal problema radica en la determinación de la duración del refuerzo metálico dentro del suelo, ya que este se encuentra expuesto a un proceso permanente de corrosión. Gracias al desarrollo de nuevos materiales que pueden soportar las condiciones de humedad y de acidez o alcalinidad dentro del suelo, se ha venido implementando el uso de mantos sintéticos tales como los geotextiles, para que suministren refuerzo, debido a las características mecánicas que estos poseen, como su resistencia a la tensión. Los muros de contención reforzados con geotextil se han convertido mundialmente en una alternativa de construcción frente a los muros de concreto reforzado y a los terraplenes conformados naturalmente, principalmente cuando hay deficiencias en la capacidad portante del suelo de fundación o cuando las condiciones geométricas de la sección de la vía no permiten que las zonas de relleno sean realizadas a un ángulo igual o menor al de reposo natural del suelo de relleno. Geotextiles: Los Geotextiles son materiales textiles de composición sintética, siendo de utilidad en Taludes y Muros de Contención por su versatilidad en aplicaciones geotécnicas (en contacto con tierras y rocas), la utilización de geotextiles es más que recomendable ya que los beneficios que aportan son bastante numerosos. Cumpliendo fundamentalmente funciones de rotura de capilaridad y refuerzo a la tracción. El geotextil a utilizar debe tener una alta resistencia a la tracción, pues trabaja en dirección contraria a los empujes de las tierras; de esta manera absorbe los esfuerzos de empuje y evita el vuelco del talud o la ladera, para ello se colocan lamas de geotextil paralelas al suelo, en la misma ladera. Los geotextiles colocados bajo la capa superior, evitarán la perdida de finos y áridos por agua de lluvia o subterránea. El geotextil está estabilizado frente a los rayos UV, aumentando sus características de resistencia y durabilidad frente a los daños provocados por las condiciones climáticas adversas. El geotextil tejido presenta un buen comportamiento frente a la degradación química en suelos ácidos y alcalinos, así como en suelos con soluciones salinas. Ventajas:  

Alta resistencia del material contra los daños durante la instalación Mejora las propiedades mecánicas del suelo gracias a su resistencia a la tracción y a la perforación.

Soluciones:    

Refuerzo y estabilización de suelos en la construcción de carreteras y autovías. Refuerzo en la construcción de caminos temporales. Refuerzo para el aumento de la estabilidad de terraplenes, taludes, muros verdes… Sistemas de drenaje y conducción de aguas.

Funciones:   

Separación de distintas capas de materiales permitiendo la filtración de agua entre ellas. Aumenta la resistencia y la estabilidad de suelos en obras. Gracias a su menor apertura de poro permite crear una capa de filtración evitando el paso de finos entre capas, evitando la erosión y degradación del suelo

Elección de Geotextiles: Para reflexión de grietas se emplean:  

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Geotextiles No Tejidos: Los no tejidos son menos deformables y tienen menor capacidad de saturación que los tejidos. Geotextiles de Filamentos Contínuos: Responden mejor que las que poseen fibras cortas o largas, ya que estas últimas reducen la resistencia del geotextil y se adhieren con facilidad a los neumáticos durante su colocación. Geotextiles a Base de Polipropilen : Poseen gran resistencia a los álcalis; por su baja densidad, al impregnarse el betún, consiguen buena adhesividad sin fundirse a temperaturas de extendido de la mezcla asfáltica de rodadura. Geotextiles en Base a Fibras Ligadas por Agujeteado: El agujeteado mecánico le da volumen al geotextil, ésto le permite retener abundante cantidad de ligante bituminoso.

Control de Erosión Para impedir la erosión del talud existen diferentes soluciones, en este caso detallaremos el Geotextil. El recurso más simple es utilizar geotextiles no tejidos ya que evitan la erosión del talud confinando los finos mientras se produce la libre circulación de agua. Este sistema se aplica en las denominadas soluciones durasya que utilizan materiales de aporte tipo escollera protegiendo el talud. Geotextiles para control de Fisuras y Grietas Para controlar la reflexión de grietas se utilizan sistemas integrales antifisuras mediante geotextiles impregnados. Estos geotextiles se ubican entre la capa de rodadura y las capas inferiores, absorbiendo de este modo las tensiones tangenciales y sirviendo como membrana impermeable. Se los emplea como capa intermedia en saneamiento de capas asfálticas. En este compuesto, el geotextil retiene una cantidad de ligante, siendo este último el que se deforma por los movimientos de soporte fisurado logrando que la grieta se deslice en forma horizontal disminuyendo sensiblemente su transmisión a la capa superior.

Colocación de los Geotextiles Se extiende el geotextil anclándolo sobre el talud por su parte superior e inferior, protegiéndolo con material de aporte (gavión, escollera, tierra compactada o placas prefabricadas). El geotextil elegido debe tener alta resistencia a la perforación para no sufrir roturas por punzonamiento con piedras angulares u otro material cortante y poseer gran permeabilidad. Se recomiendan geotextiles no tejidos por tener mayor permeabilidad; estos geotextiles poseen sus fibras dispuestas de manera aleatoria por lo que no existe posibilidad de abrirlas como en el caso de trama y urdimbre. Conviene que la unión entre fibras sea por proceso de agujado debido a la mayor flexibilidad que presenta este producto. Geotextiles en Pavimentos FACTORES QUE AFECTAN AL ESTADO DE UNA CARRETERA El efecto del calor Este tipo de daño en las carreteras construidas a base de hormigón provocado por el calor se presenta generalmente en las carreteras viejas. La razón es fácil de explicar. El hormigón es un material de construcción elástico, esto quiere decir que cuando se calienta, se expande. Los extremos laterales de la carretera pueden extenderse hasta cierto punto. Si se sobrepasa cierto nivel, las fuerzas de expansión harán que el hormigón reviente y por ende, que ocurran este tipo de desprendimientos. IMPORTANCIA DE LOS GEOTEXTILES EN PAVIMENTOS Los geotextiles se usan en la construcción de carreteras para estabilizar las capas de debajo del pavimento formando una base estable más duradera y asegurando la capacidad de carga de la carretera. Se han venido utilizando desde los romanos, que fueron los primeros en utilizarlos y desde entonces han sido usados y mejorados. Están diseñados para resistir tensiones estáticas y dinámicas, impedir la penetración del agua superficial y prevenir y reducir las grietas. También se usan en los arcenes para asegurar la separación y la estabilidad entre el subsuelo y los materiales de construcción añadidos a la carretera. Más lejos de su uso en este post os daremos las directrices para instalar geotextiles sin problemas. A la hora de seleccionar el geotextil a utilizar para las carreteras se deben tener en cuenta varios factores medioambientales. El suelo tendrá mucho que ver ya que dependiendo de su composición y capacidad para soportar cargas serán críticos para la decisión. Las condiciones habituales del tiempo y la cantidad de carga de tráfico que vaya a soportar también influirán de manera decisiva. También es importante la dirección en al que coloquemos el material, ya que se deberán seguir y respetar las especificaciones del fabricante. Básicamente las funciones que ejercen los geotextiles en las carreteras son las de filtración de agua, separación de dos terrenos o materiales diferentes, refuerzo en tracción, drenaje y protección.

NORMALIZACIÓN SEGÚN EL MTC PARA PAVIMENTOS Se deberá emplear un geotextil elaborado con polímeros sintéticos de fibras cortas o largas, no tejido, punzonado por agujas, termofundido en una cara de cadena larga compuesto de por lo menos 95% de su peso por poliolefinas (polipropileno) o poliésteres. Esta especificación es aplicable al uso de telas sintéticas para pavimentación saturadas con cemento asfáltico entre dos capas de pavimento y pueda actuar como una membrana impermeable y aliviadora de esfuerzos dentro de una estructura de pavimento. El geotextil debe cumplir con los requerimientos de la Tabla 511-08 y lo indicado en el Proyecto. Todos los valores numéricos en la Tabla 511-08 representan los VMPR en la dirección principal más débil.

FUENTE: Manual de Carreteras “Especificaciones Técnicas Generales para Construcción” 1019 (EG – 2013) Revisada y Corregida a Junio 2013 Ejecución de los trabajos a. Preparación - Limpiar la superficie del pavimento existente, de tal manera que ésta quede libre de polvo, mugre, vegetación y humedad, antes de llevar acabo la colocación del geo textil. -

Limpiar las grietas y fisuras mayores de 3 mm mediante el uso de aire comprimido y se deberán llenar con sellante para fisuras.

- Rellenar y recompactar los baches existentes. b. Aplicación del riego de liga - El riego de liga se deberá aplicar en la cantidad requerida para saturar el geotextil a una tasa de 0,9 a 1,5 l/m2 definida previamente en el Proyecto. La tasa de aplicación del

cemento asfáltico dependerá de la porosidad relativa del pavimento existente, la temperatura ambiente y al tipo de riego usado. - El riego de liga se deberá aplicar mediante un camión distribuidor que garantice su aplicación de manera uniforme, cubriendo 15 cm más allá del ancho cubierto por el geotextil. - Si se usan emulsiones asfálticas, la cantidad será fijada en el Proyecto. Asimismo, la Supervisión dará su aprobación para la colocación del geotextil una vez que haya logrado su rotura completa, bajo las condiciones ambientales existentes. c. Instalación del geo textil - Se instalará el geotextil en los tramos autorizados teniendo en cuenta lo recomendado en la norma AASHTO M288-05, apéndice A6. - Se colocará el geotextil con la cara termofundida hacia arriba mientras que la liga se encuentra tibia y pegajosa, asegurando así una buena adherencia y absorción del asfalto. - Se llevará a cabo la instalación del geotextil con un equipo fabricado para este propósito de acuerdo con lo indicado en la Subsección 513.04. Se deberá ejercer una ligera presión y colocarlo lo más alineado posible asegurando una instalación libre de arrugas. - Retirar las pequeñas arrugas por un simple escobillado sobre el geotextil instalado. Las arrugas mayores a 13 mm podrán ser cortadas y traslapadas en la dirección a la pavimentación, aplicando un riego de liga adicional entre las capas. - Los rollos adyacentes se deberán traslapar como mínimo 10 cm a lo largo de sus bordes longitudinales y 15 cm a lo largo de sus bordes transversales. d. Protección - El geotextil deberá estar seco en el momento de aplicar el cemento asfáltico. - Si durante el lapso transcurrido entre su extensión y la aplicación del riego de liga se ha humedecido, se deberá dejar hasta que se seque. - No se permitirá el tránsito de vehículos sobre el geotextil, excepto el estrictamente, necesario para la colocación de la carpeta asfáltica. - No se permitirán giros fuertes ni frenados bruscos del equipo de construcción sobre el geotextil. Medición Para todas las aplicaciones de geotextiles mencionados en esta sección la unidad de medida será el metro cuadrado (m²). Los traslapes no se diferenciarán en la medida y estarán incluidos en ella. Pago El pago de los geotextiles para las aplicaciones indicadas en esta sección, se realizará con los precios unitarios del contrato, los que incluirán todas las operaciones para suministrar, transportar, colocar en el punto de aplicación, control de calidad y todo costo relacionado con la correcta

ejecución de cada trabajo, aprobado por el Supervisor. También incluye el costo de traslapes y costuras que se requieran para el cumplimiento de las especificaciones.

4. CONCLUSIONES 

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Los Geotextiles cumplen con las funciones de filtración y separación entre el material sumergido y el material grueso de protección tales como enroscados o bolsacretos. Previenen la erosión de los finos del dique por el arrastre del agua. Para la estabilización de taludes actualmente se emplean materiales como el concreto, el acero, la madera, el hierro galvanizado, los geosintéticos de Polietileno de alta densidad (HDPE) o de Polipropileno, fabricados con diversas maquinarias industriales especializadas. Con estos sistemas, el hombre ha podido ir desarrollando y mejorando progresivamente en el tiempo varias técnicas que le permiten obtener proyectos y obras con mayor exactitud geométrica y con diferentes factores de seguridad ante las condiciones de esfuerzo y de deformación que le imponen la hidráulica y la geotecnia. • Con estas aplicaciones se avanza hacia soluciones de ingeniería cada vez más seguras, económicas y duraderas, que tienden a proteger el medio ambiente donde convivimos y a lograr una armonía del paisaje que nos rodea. El uso de geotextiles ofrece la ventaja de ser una alternativa más económica comparada con métodos constructivos tradicionales. Son versátiles, flexibles, resistentes y se adaptan a las irregularidades de las superficies y condiciones donde se colocan. Son de fácil y rápido manejo y aplicación, y no requieren equipo especializado. Tienen una amplia variedad de aplicaciones en la construcción y aumentan la vida útil de las instalaciones. Hoy en día se han realizado numerosos estudios de campo, los cuales indican que los subdrenajes longitudinales, adecuadamente diseñados e instalados, son un factor importante en el aumento de la vida del pavimento y en la reducción de los costos de mantenimiento, estas tuberías han cumplido con la promesa de desempeño con drenaje de respuesta rápida, durabilidad a largo plazo y costo de instalación accesible. Previo al inicio de los trabajos utilizando Geotextil es necesario determinar la cantidad optima de ligante asfáltico a emplearse, mediante ensayos sucesivos; siendo la tasa óptima aquella que favorezca al Geotextil su comportamiento como membrana impermeable, su adherencia con la superficie asfáltica inferior y la carpeta asfáltica de rodadura. Se deben tener cuidados especiales con las condiciones climatológicas ambientales, pues nunca se podrá colocar el geotextil y las capas de carpeta asfáltica cuando las condiciones sean húmedas. Evitar la construcción de juntas longitudinales de las carpetas asfálticas que pueden originar fisuras prematuras, realizando la colocación de la capa en todo el ancho de la vía en solo día.

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Las juntas transversales deben hacerse con corte vertical de la carpeta asfáltica colocada el día anterior hasta la mitad de su espesor formando de esta manera una grada de por lo menos 0.10m. Las uniones longitudinales y transversales del geotextil deben hacerse al tope, evitando superposiciones, es necesario evitar durante el proceso constructivo que estas uniones coincidan con las juntas de las carpetas asfálticas. En caso que se produzcan arrugas y/o dobleces del geotextil, estas deben eliminarse con cortes y juntarse al tope. La formación de pliegues del geotextil en las curvas serán eliminadas mediante cortes y hacer que estas uniones queden al tope.

5. RECOMENDACIONES  Los geotextiles deben ser aplicados sobre superficies lisas y libres de objetos que puedan dañar la estructura de los mismos.  Pueden desenrollarse mediante equipos especiales o de manera manual, pero evitando las arrugas en la medida de lo posible.  En la unión, la superposición entre una capa y otra de geotextil no debe ser inferior a 20 centímetros o a la indicada por las especificaciones del diseño. Estas uniones pueden fijarse mediante cosidos, grapas, soldadura, etc.  El geotextil no debe ser fijado al suelo mediante sistemas punzantes o que dañen su estructura lisa.  El material debe estar protegido por una capa de relleno de unos 20 a 30 centímetros para protegerlo de la maquinaria y equipos de construcción, y se debe evitar el contacto directo entre ambos.  No es recomendable mantener expuesto el geotextil a la intemperie más del periodo indicado en las especificaciones del mismo. 6. BIBLIOGRAFÍA    

Geotextiles. Tex Delta. Consultado: 15/12/16. Enlace: http://texdelta.com/blog/ventajasdel-geotextil-segun-aplicacion/ Geotextiles. Universidad de los andes. Consultado: 14/12/16. Enlace: http://civilgeeks.com/wp-content/uploads/2014/07/Geotextiles.pdf Suárez Díaz, Jaime, Universidad Industrial de Santander, Colombia. “Control de erosión en suelos tropicales”. Capítulos 6, 9 y 19. Libro de 545 páginas. Edición Año 2001. Abramson L. W., (1996), "Slope Stabilization methods". Slope stability and stabilization methods. John Wiley & Sons, Inc. New York, p 441-582. Braja M. Das, “Principles of Foundation Engineering” Fifth Edition. (1999), PWS Publishing Company. Bowles, Joseph E. “Foundation Analysis and Design” Fourth Edition, (1988), Mc Graw Hill.