Introducción
Los valores del ensayo de perforación dinámica (ensayo de caída de cono) según la norma EN ISO 13433 suelen figurar en las fichas técnicas de los geotextiles y, por lo tanto, se incluyen en las especificaciones de diseño de los geotextiles de protección. La presente nota técnica expone por qué los valores del ensayo de caída de cono no constituyen un indicador del rendimiento de diseño para la protección de las membranas de recubrimiento en vertederos.
Antecedentes
Las normas de aplicación del marcado CE para geotextiles y productos relacionados con los geotextiles utilizados en la contención de residuos sólidos (EN 13257) y de residuos líquidos (EN 13265) incluyen requisitos para la determinación de la función de protección del geotextil. Los métodos de ensayo armonizados mencionados en estas normas son el ensayo de perforación dinámica con caída de cono (EN ISO 13433), el ensayo de punción estática CBR (EN ISO 12236) y el ensayo de eficiencia de protección (EN 13719).
De los tres ensayos, el de perforación dinámica (caída de cono) no es el más relevante, pero se suele citar con frecuencia, ya que es el más fácil de realizar. El procedimiento consiste en medir el diámetro de un orificio producido por un cono metálico de 50 mm que se deja caer desde una altura de 0,5 m sobre una muestra de geotextil sujeta en un bloque circular y suspendida al aire libre. Esto significa que el geotextil puede deformarse libremente en el plano vertical.
Figura 1: Ensayo de perforación dinámica (ensayo de caída de cono) según la norma EN ISO 13433
El ensayo CBR de punción estática presenta similitudes con el ensayo de caída de cono, pero es algo más relevante. El procedimiento consiste en medir la fuerza necesaria para empujar un pistón metálico de 50 mm de diámetro a través de una muestra de geotextil sujeta en la misma disposición descrita anteriormente.
El ensayo de eficacia de protección es el más relevante para evaluar el rendimiento protector de un geotextil. El procedimiento consiste en medir la deformación de la geomembrana protegida, colocada sobre una alfombrilla de caucho, como resultado de la aplicación de bolas metálicas de 20 mm de diámetro sobre el geotextil y sometidas a carga mediante una placa de acero a diferentes presiones. El ensayo evalúa la interacción del geotextil con la geomembrana a la que protege. Se trata de un ensayo más complejo y costoso, por lo que rara vez se incluye en las fichas técnicas.
Figura 2: Ensayo de punción estático (ensayo CBR) según la norma EN ISO 12236
Figura 3: Ensayo de eficacia de protección según la norma EN ISO 13719
Relevancia del ensayo de perforación dinámica
El ensayo de perforación dinámica es un ensayo indicativo que mide la resistencia al daño del propio geotextil. El ensayo se desarrolló para simular la caída de áridos gruesos sobre un geotextil durante su instalación —como en la construcción de carreteras—, en la que el geotextil se coloca sobre una subbase muy blanda. No se conoce ninguna correlación entre el ensayo de perforación dinámica y la capacidad de ningún geotextil para proteger una geomembrana y, de hecho, la propia norma establece que «debe considerarse cuidadosamente la validez de este ensayo para algunos tipos de productos, ya que es posible que el principio del ensayo no sea aplicable» (BSI, 2006b).
El ensayo favorece a los geotextiles que son capaces de estirarse y deformarse enormemente, lo que no resulta en absoluto ideal para proteger una geomembrana relativamente rígida. De hecho, los geotextiles que presentan buenos valores de resistencia a la perforación dinámica suelen tener valores bajos de resistencia a la perforación estática (CBR). Se ha demostrado que la resistencia estática a la perforación (CBR) está directamente relacionada con la protección de la geomembrana (Jones, Shercliff y Dixon, 2000; Shercliff, 1996).
Conclusiones
Existen tres métodos de ensayo disponibles relacionados con la perforación. El ensayo dinámico de caída del cono de perforación (EN ISO 13433) no es el más relevante y no ofrece una indicación adecuada de una buena protección de la geomembrana en situaciones de recubrimiento de vertederos. El ensayo estático de punción CBR (EN ISO 12236) se utiliza ampliamente en todas las especificaciones de recubrimiento de vertederos, ya que es un buen indicador de la protección de la geomembrana y un ensayo fácil de realizar. El ensayo de eficacia de protección (EN 13719) es el más relevante, pero se utiliza con poca frecuencia, ya que se trata de un ensayo complejo y costoso. Un geotextil con un valor de caída dinámica del cono de perforación inferior al especificado no debería impedir el uso de dicho geotextil para la protección de la geomembrana si el geotextil presenta un resultado satisfactorio en el ensayo de punción estática CBR.
Referencias
Normas Españolas (2006a) UNE EN ISO 12236:2006 Geosintéticos. Ensayo de punción estática (ensayo CBR).
Normas Españolas (2006b) UNE EN ISO 13433:2006 Geosintéticos. Ensayo de perforación dinámica (ensayo de caída de cono).
Normas Españolas (2002) UNE EN 13719:2002 Geotextiles y productos relacionados con los geotextiles. Determinación de la eficacia de protección a largo plazo de los geotextiles en contacto con barreras geosintéticas.
Normas Españolas (2016a) UNE EN 13257:2016 Geotextiles y productos relacionados con los geotextiles – Características requeridas para su uso en vertederos de residuos sólidos.
Normas Españolas (2016b) UNE EN 13265:2016 Geotextiles y productos relacionados con los geotextiles. Características requeridas para su uso en proyectos de contención de residuos líquidos.
Jones, D.R.V., Shercliff, D.A., Dixon, N. (2000) «Dificultades asociadas a la especificación de geotextiles de protección utilizando únicamente el peso unitario», Actas de la 2.ª Conferencia Europea sobre Geosintéticos, Bolonia, Italia, pp. 581-586.
Shercliff, D. (1996) Optimización y ensayo de geotextiles de protección de revestimientos utilizados en vertederos. Actas de la 1.ª Conferencia Europea sobre Geosintéticos, Maastricht, Países Bajos, pp. 823-828.