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• Jorge Chavez

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GEOMALLA BIAXIAL TENSAR La geomalla biaxial se fabrica a partir de polipropileno, se ha utilizado con éxito para una variedad de proyectos tales como carreteras, caminos de asfalto sin pavimentar, ferrocarriles, pistas de aeropuerto y pistas de rodaje, instalaciones portuarias, ferroviarias, industriales e intermodales. Este tipo de sistema puede mejorar tanto para carreteras pavimentado como no pavimentado por: la reducción de materiales requeridos, simplificación de la construcción, incremento de la vida del pavimento y la reducción del futuro mantenimiento vial. Los beneficios para aplicaciones en carreteras pueden incluir: menos agregado, mayor vida útil del pavimento, menos socavado, compactación más consistente y liquidación controlada. Mecánica del refuerzo de agregados utilizando geomallas BX: Para que funcione el refuerzo de agregados, es necesario transferir las cargas del agregado no unido a la geomalla rígida. Con las geomallas biaxiales Tensar, esto se realiza mediante un bloqueo mecánico, un proceso en el cual las partículas granulares penetran parcialmente las aberturas de la geomalla y se bloquean en su lugar a medida que el material se coloca y se compacta (Figura 1). Este proceso también suele denominarse "confinamiento mecánico". El enclavamiento mecánico se puede ilustrar utilizando un bastidor de billar (Figura 2). El bastidor limita las bolas con su rigidez y resistencia en las esquinas del triángulo (es decir, las uniones). Para confinar las bolas de una forma efectiva, el bastidor debe tener bordes gruesos y cuadrados. El proceso único que se utiliza para fabricar geomallas Tensar BX dá como resultado una estructura de rejilla con uniones de resistencia total y nervios rígidos; ya que este presenta un borde de ataque cuadrado y grueso al agregado, que promueve un bloqueo mecánico efectivo. El rendimiento de la carretera mejora significativamente a medida que el agregado se bloquea en su lugar, lo que produce un compuesto más rígido de componentes del pavimento. Después de que se establece el bloqueo mecánico durante la colocación y compactación del agregado en la parte superior de la geomalla, los beneficios de refuerzo se generan al inicio de la carga de tráfico. Este tipo de geomalla mejora en gran medida la rigidez de las capas granulares sin unir. Esto resulta en pavimentos de menor costo, más duraderos y más confiables.

Figura 1: La estructura única permite que la rejilla obtenga un buen "agarre" sobre las partículas agregadas y dá como resultado un bloqueo mecánico efectivo.

Figura 2: La forma única de las costillas de geomalla limita las partículas agregadas debido a su alta rigidez y la resistencia en las esquinas (uniones), al igual que un bastidor limita las bolas de billar.

Las geomallas de Tensar BX han demostrado su valor a través de docenas de proyectos de investigación de alto perfil que han ayudado para definir las aplicaciones relevantes de ingeniería civil, donde Geomallas BX puede ofrecer beneficios financieros: - Mejora del subsuelo sobre suelos blandos. (ambas superficies no pavimentadas y pavimentadas) - Refuerzo de la base del curso base agregado. (superficies pavimentadas) - Mejora de la fundación para fundaciones poco profundas. - Estabilidad del terraplén sobre suelos compresibles.

ESPECIFICACIONES DE LA PROPIEDAD PARA GEOMALLAS BIAXIALES TENSAR® Propiedades del índice Propiedades de la malla

Métodos de ensayo

Geometría

BX1100 MD

BX1200

CMD

MD

BX1300

CMD

I.D. Callipered

Área abierta

Measured

70%

70%

70%

70%

75%

75%

Espesor mínimo de la costilla

Callipered

0.03 in. (0.76 mm)

0.03 in. (0.76 mm)

0.05 in. (1.27 mm)

0.05 in. (1.27 mm)

0.05 in. (1.27 mm)

0.05 in. (1.27 mm)

Espesor de la unión

Callipered

0.114 in (2.9 mm)

0.114 in (2.9 mm)

0.157 in (4.0 mm)

0.157 in (4.0 mm)

0.174 in (4.4 mm)

0.174 in (4.4 mm)

Geometría

Métodos de ensayo

Resistencia a la tracción a una tensión del 2% Resistencia a la tracción a una tensión del 5% Resistencia de la unión

1.0 in. (25 mm)

CMD

Tamaño de apertura

Capacidad de la carga

1.3 in. (33 mm)

MD

1.0 in. (25 mm)

BX1100

1.3 in. (33 mm)

1.8 in. (46 mm)

2.5 in. (25 mm)

BX1200

BX1300

MD

CMD

MD

CMD

MD

CMD

ASTM D 6637-01

280 lb/ft (4.1 kN/m)

450 lb/ft (6.6 kN/m)

410 lb/ft (6.0 kN/m)

620 lb/ft (9.0 kN/m)

380 lb/ft (5.5 kN/m)

650 lb/ft (9.5 kN/m)

ASTM D 6637-01

580 lb/ft (8.5 kN/m)

720 lb/ft (10.5 kN/m)

1,200 lb/ft (17.5 kN/m)

98 lb (0.44 kN)

810 lb/ft (11.8 kN/m) 151 lb (0.67 kN)

1,340 lb/ft (19.6 kN/m)

GRI -GG2-01

920 lb/ft (13.4 kN/m) 111 lb (0.49 kN)

167 lb (0.74 kN)

156 lb (0.69 kN)

276 lb (1.23 kN)

Eficiencia de la unión

Calculado

93%

93%

93%

93%

93%

93%

Rigidez a la flexión

ASTM D 5732-95

250,000 mgcm

250,000 mg-cm

750,000 mg-cm

750,000 mgcm

450,000 mgcm

450,000 mgcm

Módulo de estabilidad de la apertura

COE-Kinney, 2001

3.2 kgcm/deg

3.2 kgcm/deg

6.5 kgcm/deg

6.5 kg-cm/deg

5.8 kgcm/deg

5.8 kg-cm/deg

PROPIEDADES ESTRUCTURALES DE LA GEOMALLA: 1.- Tamaño de apertura: La dimensión interior de las aberturas de la geomalla medida con calibradores. Las aberturas deben ser lo suficientemente grandes como para permitir "atravesar" el relleno agregado, pero lo suficientemente pequeño como para asegurar un enclavamiento completo con partículas agregadas. 2.- Área abierta: El área de aberturas como porcentaje del área total (horizontal). Un porcentaje relativamente alto del área de cobertura horizontal debe estar abierto para facilitar el enclavamiento y transferencia de tensión entre las costillas de geomalla y las partículas de agregados. 3.-Grosor de costilla y unión: La dimensión vertical, de arriba a abajo, de la geomalla. La geomalla debe ser lo suficientemente gruesa para asegurar las partículas agregadas (que atraviesan el plano de geomalla) en su lugar, y así restringir su movimiento lateral. El espesor de la geomalla también se relaciona con la robustez; la geomalla debe ser lo suficientemente robusta como para soportar fuertes esfuerzos inducidos por la construcción de movimientos de tierra para evitar daños en la instalación. 4.- Módulo de estabilidad de apertura secante (Rigidez torsional): La resistencia de la geomalla a la deformación bajo el par, específicamente un par (momento) está dado por 20 cm-kg. La prueba cuantifica la capacidad de la geomalla para mantener su configuración de abertura. Dado que cada abertura se crea mediante una unión de costillas en cada esquina, el procedimiento consiste en sostener un nodo de unión y luego girarlo en su plano horizontal, como se puede demostrar con el pulgar y el índice. La rigidez torsional proporciona la mejor correlación con el Factor de mejora del tráfico a partir de las pruebas independientes a gran escala. 5.- Rigidez a la flexión: La resistencia de la geomalla cede bajo su propio peso. En el procedimiento de prueba, un espécimen de geomalla se empuja fuera del borde de una plataforma como un voladizo. La rigidez a la flexión es la única medida directa del llamado "efecto de raqueta de nieve" de la distribución de carga. 6.-Fuerza / eficiencia de la unión: Es la capacidad de la geomalla en las intersecciones de las costillas longitudinales y transversales. El procedimiento de prueba es análogo a sostener los brazos extendidos mientras se estiran las piernas. Las uniones de geomalla deben transferir eficientemente la carga de una costilla a otra en cualquier dirección dentro del plano horizontal para que sea efectiva en la distribución de la carga.

La prueba de rigidez a la flexión demuestra que las geomallas Tensar BX son rígidas y no se doblan como los geotextiles.

Aparato de prueba del módulo de estabilidad de apertura para geomallas biaxiales.

El Sistema Spectra extiende la vida útil de una carretera al proporcionar confinamiento y mantener la capacidad estructural. En la siguiente imagen se muestra las elevaciones de colocación típica de la geomalla Tensar BX debajo de los caminos pavimentados.

Geomalla Tensar BX Hormigón asfáltico Agregado base

Relleno granular o subbase

Subgrado

REFUERZO DE LA BASE: Los sistemas de pavimento flexible a menudo fallan prematuramente debido al desplazamiento lateral progresivo y al debilitamiento del curso de la base. Esto dá lugar a la formación de surcos y al agrietamiento eventual de la superficie del pavimento. El Sistema Spectra proporciona el confinamiento de las partículas agregadas en el curso base, manteniendo así la capacidad estructural y mejorando el rendimiento del sistema de pavimento. Las aplicaciones de refuerzo de la base se usan tradicionalmente en caminos permanentes pavimentados con cemento de asfalto de hormigón. En las aplicaciones de refuerzo de la base, el mecanismo de falla crítica es la dispersión lateral de la trayectoria de la base lejos de la trayectoria de la rueda. La inclusión de la geomalla BX proporciona un confinamiento lateral de la base para mejorar el rendimiento del pavimento con un aumento en la vida útil del pavimento, una disminución en el espesor requerido del pavimento o una combinación de los dos (Figura 3).

Asfalto Base del agregado

Subrasante no reforzado: el agregado se mueve lateralmente bajo la carga de tráfico.

Subrasante

Figura 3.

Reforzado: El agregado está confinado inmediatamente arriba de la geomalla BX y por lo tanto el movimiento lateral se reduce.

Los datos empíricos revelan tres características distintas que Geomalla Tensar® BX proporciona refuerzo de base de pavimentos flexibles: 1.- Reducir el espesor de los componentes: La geomalla BX puede reducir el grosor de la base requerida para soportar una cantidad específica de tráfico pesado como el 25 % al 50 %. 2.- Incrementa la vida del pavimento: Se han realizado numerosos ensayos para evaluar los beneficios del uso de las geomallas BX en aplicaciones de refuerzo de base. En estos ensayos, el rendimiento de una sección de control no reforzado se comparó después del seguimiento con el rendimiento de una sección que incluía un geosintético. Para secciones de base agregadas relativamente delgadas, la geomalla se coloca normalmente en la parte inferior de la capa; Para bases más gruesas (10 pulgadas o más), se coloca hacia el centro de la capa. 3.- Retención de la rigidez: La geomalla biaxial dentro de un pavimento reforzado es capaz de mantener las características de rigidez de la base agregada durante toda la vida útil de la estructura del pavimento. Esto permite modelar la capa base con métodos de diseño mecanicista para garantizar la vida útil de la estructura. Con investigación a gran escala y datos empíricos recopilados de proyectos, se ha demostrado que la retención de rigidez es una característica vital de las aplicaciones de refuerzo de base. El mecanismo de confinamiento exclusivo del refuerzo de la geomalla biaxial captura la tensión residual del agregado, dando como resultado un módulo de capa base que se mantiene a lo largo de toda la vida útil de la estructura del pavimento. Esto da como resultado pavimentos más duraderos y menores costos de mantenimiento.

Deformación de pavimento.

Agrietamiento por fatiga.

Deformación de pavimento.

La sección de trincheras post-tráfico (a la derecha) revela una reducción dramática en el asfalto y la deformación del agregado debido a la inclusión de la geomalla Tensar BX en comparación con la sección no reforzada que se muestra a la izquierda.

Las geomallas Tensar BX crean superficies uniformes para pavimentos ligeros y pesados comunes a los desarrollos minoristas.

GEOMALLAS BX: LA SOLUCIÓN UNIFORME Al reducir los espesores agregados y de asfalto requeridos, las geomallas Tensar BX se pueden usar para crear una elevación de subrasante uniforme tanto para trabajo pesado como para servicio liviano, resultando en una serie de beneficios de ingeniería y económicos: No reforzada

- Se elimina el asentamiento de agua en huecos más profundos de secciones de servicio pesado, manteniendo la resistencia del pavimento y reduciendo la posibilidad de congelación y descongelación. - Las secciones de trabajo liviano soportan mejor las cargas inesperadas de los camiones de reparto y otros tráficos pesados. - La construcción se simplifica con procedimientos reducidos de replanteo, excavación y disposición del suelo.

Presión vertical sin geomalla

Reforzada

Presión vertical con geomalla Subrasante suave

Al crear una plataforma rígida y distribuir uniformemente la carga, las geomallas BX reduce la tensión aplicada a la subrasante.

- Menos materiales y una construcción más rápida ahorran tiempo y gastos generales del proyecto.

MEJORA DE SUBRASANTE Los suelos de cimientos débiles (subrasantes) son un problema común en la construcción de carreteras. Esto podría ser un problema a corto plazo si se construye una carretera de acceso temporal, o un problema a largo plazo si se construye una carretera permanente sobre una subrasante suave. En cualquier caso, una gran deformación del subsuelo conducirá a un rápido deterioro de la superficie pavimentada o no pavimentada. La acción de enclavamiento del agregado y las geomallas Tensar BX dan como resultado una plataforma granular endurecida. Esta plataforma mejora la distribución de la carga, al igual que una raqueta de nieve distribuye el peso de una persona de manera uniforme sobre nieve blanda. Este “efecto de raquetas de nieve” generado a partir de geomallas BX reduce la tensión aplicada a la subrasante (Figura 4).

Figura 4: Efecto de raquetas de nieve: las geomallas Tensar BX distribuyen cargas pesadas sobre suelos blandos como una raqueta de nieve soporta el peso de un hombre sobre nieve blanda.

Mejora el acceso al sitio: Las geomallas BX brindan acceso a un sitio incluso en las condiciones de suelo blando más severas. La geomalla se extiende simplemente con una capa de relleno granular sobre la parte superior, lo que resulta en una plataforma de trabajo de libre drenaje o una vía de acceso fiable. Relleno granular

Reducir el agregado: Prueba tras prueba, las geomallas Tensar BX han mostrado su valor. Permiten utilizar una capa más fina de relleno con la misma capacidad y utilidad como capa no reforzada más gruesa. Por lo general, la reducción de llenado está entre el 40% y el 60%. (Figura 5).

Subrasante

Geomalla Tensar

Figura 5.

Reducir el corte y el relleno: Eliminar el suelo contaminado o de mala calidad es costoso, especialmente cuando es necesario desecharlo en un relleno sanitario autorizado. Un beneficio adicional del espesor de agregado reducido descrito anteriormente es que la cantidad de socavación también se reduce. Esto se traduce en ahorros de tiempo y dinero. Mantenimiento reducido: Las geomallas Tensar BX son confiables y consistentes. Con una carga reducida distribuida uniformemente en subgrupos altamente variables, la compactación tiende a ser más uniforme que cuando no se usa refuerzo. Esto lleva a una disminución de los costos de mantenimiento y reparación, tanto durante la construcción como durante la vida útil de la carretera. Instalación simple: La instalación de las geomallas BX es rápida y sencilla. Se suministran en rollos livianos que son fáciles de manejar y cortar en el campo. Se adaptan fácilmente a las curvas en el camino, a las proyecciones de servicios públicos y a otras obstrucciones imprevistas del sitio.

COMPARACIÓN DE REFUERZOS CON GEOTEXTILES: Existe una confusión con respecto al rendimiento de las geomallas frente a los geotextiles en aplicaciones de carreteras pavimentadas y no pavimentadas. Los geotextiles pueden proporcionar separación. y las funciones de filtración, pero normalmente no son tan efectivas como las geomallas Tensar BX cuando se usan solo con fines de refuerzo. En las aplicaciones de refuerzo del suelo, la resistencia y rigidez Refuerzo con geomalla Geotextil de un geosintético solo es significativa si se puede transferir de manera eficiente al suelo circundante. Con las geomallas Tensar BX, esto se logra mediante el "bloqueo mecánico". Para los geotextiles, la carga del suelo no se puede transferir de la misma manera; en cambio, el geosintético actúa como una "membrana tensada" (Figura 6).

Algunas de las desventajas de los geotextiles en aplicaciones de carreteras reforzadas incluyen: - Su extrema flexibilidad puede causar "torceduras" incluso después de la instalación. Como resultado, los beneficios del "efecto de membrana" solo se obtienen después de una deformación significativa de la carretera, que se requiere para aumentar la tensión dentro del geotextil. Esto puede causar problemas prematuros a la estructura y requerir un mantenimiento temprano.

Geotextil

Geomalla

Efecto de confinamiento

Efecto de membrana tensada

Confinamiento vs Efecto membrana

- Pueden requerirse incrustaciones más largas de geotextil para proporcionar anclaje más allá del área cargada de una carretera. - Se requieren trayectorias de ruedas fijas para garantizar el rendimiento a largo plazo de las carreteras reforzadas con geotextil. Como los geotextiles generalmente no están pretensados en el campo durante la construcción, es necesario que se produzca la formación de surcos en el subsuelo antes de poder transportar cargas de tráfico pesadas. - La formación de surcos en el subsuelo, hace que el agua se acumule. Esto se traduce en el deterioro de la carretera que se está acelerando. Como resultado de las desventajas anteriores, el uso efectivo de los geotextiles como refuerzo de la carretera suele estar restringido a caminos de acarreo estrechos y sin superficie.

INSTALACIÓN Preparación del sitio: Las geomallas Tensar BX son rápidas y fáciles de instalar. Una superficie lisa graduada es ideal para la colocación de geomallas Tensar BX. Los troncos de los árboles, las piedras y otros objetos que sobresalen deben eliminarse o cortarse al nivel del suelo. Se pueden usar prácticas convencionales (limpieza y agarre, remoción de la capa superficial del suelo y compactación) para preparar adecuadamente una subrasante antes de la colocación de la geomalla. Deben considerarse medidas únicas para subgrupos extremadamente suaves (CBR