Amplia definición de las propiedades de los geotextiles

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Los geotextiles son parte integrante de las estructuras en las que se emplean. Por ello, es necesario conocer y verificar sus características con objeto de asegurarse que podrán cumplir con efectividad las funciones para las que han sido seleccionados. El campo de aplicación de un geotextil viene determinado tanto por las características físico-mecánicas como las hidráulicas, características que sirven para dimensionar y seleccionar el tipo a utilizar.

  • Gramaje o masa por unidad de superficie (expresada en g/m2). Su incremento influye en el aumento de ciertas propiedades mecánicas, como la resistencia a rotura, a punzonamiento y a perforación. Pero, por otro lado, lleva consigo una disminución del tamaño de poro, de la permeabilidad y de la permitividad. No debe considerarse parámetro de diseño ni único control de identificación: da una idea de la uniformidad del geotextil. Se mide calculando la media del peso de varias probetas en una balanza.

 

  • Espesor, característica que depende del método de fabricación, lo que les hace más o menos compresibles perpendicularmente a su plano, y de la presión aplicada sobre él. La compresibilidad tiene una gran influencia en sus propiedades hidráulicas. Se calcula a una presión concreta midiendo el espesor entre una placa de referencia y un pistón especificado.

 

  • Apertura de poros, lo que marca su eficacia como filtro al fijar el tamaño de partículas que pueden ser retenidas. Los ensayos calculan el diámetro eficaz de poros como tamaño medio de partículas para el que un determinado porcentaje de las partículas es retenido, utilizando para ello el geotextil como tamiz.

 

Pueden producirse algunas deficiencias cuando el tamaño de huecos es relativamente grande ya que, en algunas ocasiones, las fuertes y repetidas cargas pueden forzar a las partículas de mayor tamaño a introducirse en el geotextil, y cuanto mayores sean, más abrasivas resultan con respecto a las fibras internas, lo que facilita el corte de las fibras y la reducción de la capacidad separadora.

 

  •  Fuerza de rotura y alargamiento a la rotura, muy importante para geotextiles que van a actuar como armadura. La fuerza de rotura es mayor para los geotextiles tejidos que para los no tejidos, lo contrario que ocurre con el alargamiento a la rotura. Se determinan mediante una máquina de ensayo a tracción donde se somete una probeta  a un esfuerzo longitudinal con velocidad de deformación constante hasta su rotura. Existen dos opciones: fijar la probeta en toda su anchura con mordazas (tracción monodireccional) o utilizar mordazas de ancho menor (tracción GRAB).

 

  • Resistencia al desgarro, fuerza que opone el geotextil a la propagación de una rotura local. El ensayo consiste en someter a tracción una probeta trapezoidal en cuyo lado menor se ha practicado un corte, de forma que el desgarro prosiga por el corte realizado.

 

  • Resistencia al punzonamiento, comportamiento bajo una carga estática como la compactación de material. Se mide la fuerza necesaria para perforar el geotextil con un émbolo o pistón de cabeza plana.

 

  • Resistencia al reventón, presión sobre grietas y juntas del soporte. Mediante la reducción de la resistencia al reventón entre una muestra de geotextil nueva y otra sometida a un determinado número de ciclos abrasivos es posible medir la resistencia a la abrasión del geotextil. Hay que tener en cuenta que esta resistencia no tiene relación con la resistencia al reventón inicial. Los geotextiles tratados con resina y los termosoldados son más resistentes que aquellos que no tienen ninguna unión o soldadura. Igualmente, los no tejidos y con baja densidad de agujeado presentan menor resistencia que los de alta densidad.

 

  • Resistencia a la perforación, comportamiento bajo una carga dinámica como los impactos producidos por la caída de materiales. El ensayo consiste en medir el agujero que produce la caída de un cono desde una altura determinada. Los que mejor responden son los geotextiles agujeteados y tratados con resina.

 

  • Fluencia, alargamiento bajo un esfuerzo de tracción constante que puede llevar a la rotura. La fluencia define la pérdida de resistencia de un material de refuerzo debido al paso del tiempo (cuando un material es sometido a una carga constante en el tiempo, éste experimenta una deformación y pierde progresivamente sus propiedades mecánicas). Hay que medir la variación en el tiempo de la deformación del geotextil al someterlo a una determinada carga.

 

  • Permitividad Y (cociente entre la permeabilidad normal al plano del geotextil KN y el espesor de éste). Se calcula midiendo el flujo de agua que pasa a través de una muestra en el sentido normal, bajo altura piezométrica constante y en unas condiciones determinadas. Suele venir dado en s-1 (o l/s considerando la altura piezométrica de ensayo).

 

  • Transmisividad Q (producto de la permeabilidad en el plano del geotextil KT por el espesor de éste). Representa el caudal de agua que circula sobre el plano del geotextil y se calcula sometiendo al geotextil a diferentes presiones y gradientes hidráulicos bajo altura piezométrica constante. Se determina en m²/s.

 

Permeabilidad:   K=l/m2.s=dm3/m2.s=10-3m3/m2.s=10-3 m/s

Caudal:   Q=K*área=(m/s)*m2=m3/s

Respecto a la influencia del tipo de unión entre fibras hay que indicar que los geotextiles tejidos, y en particular los monofilamento, presentan baja transmisividad, actuando con el tiempo como una lámina plástica que impide el drenaje del agua. La mejor transmisividad es la presentada por los geotextiles no tejidos agujeteados.

 

  • Durabilidad, capacidad del geotextil de mantener sus propiedades con el tiempo. Para ello se evalúa su comportamiento frente a agentes químicos (estudiando la variación de las propiedades de tracción), biológicos (evaluando los cambios de dimensiones y de las propiedades de tracción), hidrolíticos (mediante ensayo de fluencia, efecto que se aprecia antes en las poliamidas, después en los poliésteres y en menor medida en las poliolefinas) y físicos (sometiendo el geotextil a ciclos de exposición a radiación UV).

 

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