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Geomebranas

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BERNALDEZ PEDRO EUGENIO

Calle: Bolivia n 150 Oran-Salta


C.U.I.T. n: 20-22424538-7
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MANUAL TCNICO GEOMEMBRANA

1 INTRODUCCION _____________________________________________________________ 2
1.1 Principales aplicaciones ______________________________________________________________ 3
1.2 El mercado mundial _________________________________________________________________ 3
2 CARACTERISTICAS DE LA GEOMEMBRANA ____________________________________ 3
2.1 Las materias primas _________________________________________________________________ 3
2.2 Logstica __________________________________________________________________________ 4
2.3 Propiedades fsicas __________________________________________________________________ 4
2.4 Propiedades qumicas _______________________________________________________________ 5
2.5 Principales ventajas de la geomembrana ________________________________________________ 6
2.6 Comparacin de las propiedades ______________________________________________________ 7
3 CONTROL DE CALIDAD DE LA GEOMEMBRANA ________________________________ 9
3.1 Ensayos de las materias primas _______________________________________________________ 9
3.2 Ensayos dimensionales _______________________________________________________________ 9
3.3 Ensayo de resistencia a la traccin _____________________________________________________ 9
3.4 Verificacin de la fatiga por traccin (stress cracking) ___________________________________ 10
3.5 Verificacin de la dispersin de negro de humo. _________________________________________ 10
3.6 Ensayos qumicos __________________________________________________________________ 10
3.7 Ensayo de resistencia al rasgado (Tear Resistence) ______________________________________ 10
3.8 Resistencia al punzonado ____________________________________________________________ 11
4 METODOS DE SOLDADURA DE LA GEOMEMBRANA ___________________________ 11
4.1 Equipamiento manual de soldadura por aire caliente ____________________________________ 11
4.2 Equipamiento automtico de soldadura por aire caliente / cua caliente. ____________________ 11
4.3 Extrusora porttil de campo _________________________________________________________ 12
4.4 Equipamientos auxiliares de soldadura ________________________________________________ 12
4.5 Ensayos de las soldaduras ___________________________________________________________ 13
5 SECUENCIA TIPICA DE INSTALACION ________________________________________ 13
6 METODOS DE INSTALACION Y SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS _________________ 14
6.1 Colocacin de la geomembrana_______________________________________________________ 14
6.2 Pequeas reparaciones ______________________________________________________________ 15
6.3 Recubrimiento del revestimiento impermeable __________________________________________ 15
6.4 Medidas de proteccin ______________________________________________________________ 15
6.5 Uso de geotextiles como proteccin de las geomembranas _________________________________ 15
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7 Sistemas de fijacin ___________________________________________________________
7.1 Solucin al pasaje de tubos y otras interferencias con la geomembrana _____________________ 16
7.2 Esquema tpico de colocacin de geomembranas en obras irregulares. ______________________ 16
7.3 Seleccin y dimensionamiento de la GEOMEMBRANA . _________________________________ 16
8 PRINCIPALES APLICACIONES DE LA GEOMEMBRANA _________________________ 17
8.1 Ros y canales _____________________________________________________________________ 17
8.2 Reservorios de agua potable _________________________________________________________ 17
8.3 Proteccin estructural de reservorios __________________________________________________ 18
8.4 Tanques cilndricos autoportantes ____________________________________________________ 18
8.5 Cobertura protectora de tanques _____________________________________________________ 18
8.6 Lagunas para tratamiento de residuos cloacales _________________________________________ 18
8.7 Depsitos de residuos Rellenos sanitarios _____________________________________________ 19
8.8 Depsito de materiales agresivos. _____________________________________________________ 19
8.9 Impermeabilizacin del fondo de pilas de lixividacin ____________________________________ 19
8.10 Proteccin de tanques de combustible con piletas de derrame ___________________________ 19
8.11 Impermeabilizacin de estructuras de hormign ______________________________________ 20
8.12 Revestimiento de silos y tolvas. _____________________________________________________ 20

1 INTRODUCCION
El presente catlogo tiene por finalidad presentar la GEOMEMBRANA a travs de sus
principales cualidades y parmetros caractersticos, facilitando su correcta especificacin, as
como su manipuleo e instalacin.
Acompaando la tendencia mundial opt por la materia prima que rene las mejores
caractersticas para la fabricacin de geomembranas, el polietileno de alta densidad (HDPE).
Las geomembranas de polietileno tuvieron como punto de partida de su desarrollo, el
objetivo de cumplir con las exigencias que presentan las necesidades de la industria minera y
metalrgica de todo el mundo.
En la industria minera el uso de productos qumicos extremadamente agresivos,
solicitaciones mecnicas por encima de las habituales y la imposibilidad de realizar
reparaciones de mantenimiento, exigan el desarrollo de productos aptos para afrontar estos
difciles desafos.
El xito de la geomembrana de alta densidad result indiscutible, difundindose para
las ms diversas aplicaciones, algunas ya perfectamente consolidadas y otras
desarrollndose da a da a partir de la aplicacin del polietileno de alta densidad para
solucionar problemas y atender nuevas necesidades.
As mismo el aumento de la concientizacin sobre los problemas de la contaminacin
y su impacto en el ecosistema generan una nueva serie de aplicaciones que encuentran en
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la geomembrana de polietileno de alta densidad una solucin prctica y
comparativamente muy econmica.

1.1 Principales aplicaciones


Lagunas de tratamiento de efluentes lquidos
Rellenos sanitarios de residuos urbanos
Rellenos sanitarios de residuos industriales
Reservorios y lagunas de agua potable
Canales y reservorios para riego
Revestimiento de entubados
Impermeabilizacin de reservorios y canales de hormign
Piletas de contencin en depsitos y refineras
Impermeabilizacin de tneles
Proyectos de limpieza de ros y playas
Silos, tolvas y tanques circulares

1.2 El mercado mundial


Dentro del mercado de los geosintticos, el de las geomembranas representa uno de los de
mayor crecimiento en los ltimos 20 aos, en todo el mundo, presentndose como una de las
grandes soluciones de la ingeniera en la actualidad.
Dadas sus excepcionales caractersticas las geomembranas de HDPE se han posicionado
como lder absoluto ocupando el 40% del mercado de Amrica del Norte segn Koerner, M.
Robert Design with geosynthetics.

2 CARACTERISTICAS DE LA GEOMEMBRANA

2.1 Las materias primas

La GEOMEMBRANA es fabricada con polietileno de alta densidad. Este material es


producido polimerizando etileno en un proceso de baja presin, con copolmeros y
catalizadores especficos, que da como resultado un polmero de alto peso molecular de
excelentes propiedades fsico - qumicas.
A este polmero se le agregan aditivos para mejorar sus caractersticas, fundamentalmente
aquellas que resultan ms importantes en la fabricacin de geomembranas. Entre estos
aditivos se destacan los termoestabilizantes y los antioxidantes, que aumentan
significativamente la resistencia a la intemperie, al calor, mejoran la soldabilidad y la
resistencia a la degradacin; y el negro de humo especial que en una concentracin mayor
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que el 2.5% transforma a la Geomembrana en prcticamente inmune a la
radiacin ultravioleta emitida por el sol.
La fabrica recibe la materia lista para ser extrudada, directamente de la petroqumica, donde
es producida bajo los ms rigurosos controles y normas internacionales que garantizan sus
propiedades.

2.2 Logstica
Las Geomembranas son suministradas en rollos de entre 5.90m y 7 m de ancho, con un
standard de 50m de largo. Estos formatos les permiten adaptarse a las dimensiones tanto de
camiones como de contenedores de 20 y 40 pies, permitiendo una fcil y rpida optimizacin
del costo logstico.
Las dimensiones standard de la GEOMEMBRANA son las siguientes:

ESPESOR ANCHO LARGO SUPERFICIE PESO DE LA BOBINA


ESPESURA LARGURA COMPRIMENTO AREA PESO DA BOBINA
THICKNESS WIDTH LENGHT AREA ROLL WEIGHT
mm mils. m m m2 kg
0.5 20 7.0 50 350 166
0.8 32 7.0 50 350 270
1.0 40 5.9 50 295 336

Pueden suministrarse otras medidas bajo pedido.

2.3 Propiedades fsicas

Propiedades Mtodo de Ensayo Espesor Nominal (mm)


Propiedades Mtodo de ensaio Espessura Nominal (mm)
Proterties Test Metod Nominal Gauge (mils)
Densidad
ASTM 1505
Densidade 3 0.950
g/cm
Density
Indice de Fluidez (max)
ASTM 1238
Indice de Fluidez 1
g/10 min. 5kg
Melt Flow Index
Tensin de Fluencia
ASTM D638M
Tenso no Escoamento 2 17
N/mm
Strenght at Yield
Tensin de Ruptura
ASTM D638M
Tenso na Ruptura 2 32
N/mm
Strenght at Break
Elongacin de Fluencia
ASTM D638M
Elongao no Escoamento 8
% mnimo
Elongation at Yield
Elongacin de Ruptura
ASTM D638M
Elongao na Ruptura 700
% mnimo
Elongation at Break
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Mdulo de Elasticidad
ASTM D638M
Mdulo de Elasticidade 2 420
N/mm
Mdulus of Elasticity
Dureza Shore D
ASTM D 2240
Dureza Shore D 58
Hardness
Temperatura de Fragilizacin
ASTM D 746 B
Temp. de Fragilizao -75
C
Low temperature Brittleness
Estabilidad Dimensional
ASTM D 1024
Estabilidade Dimensional 1.5
%
Dimensional Stability
Resist. a tensin de fisuram.
ASTM D 1693
Resist.Tenso Fissuramento 1500
horas (min.)
Environmental Stress Crack
Coeficiente Dilatacin Lineal
ASTM D 696 -4
Coef. Dilatao linear 1.8 x 10
Cm/cm C
Linear Thermal Expansion Coef.
Tiempo Oxidacin Inductiva
ASTM D 3895
Tempo de Oxidao Indutiva 2 140
O /atm/200 C
Oxidation Induction Time (OIT)
Observaciones: Los valores son tpicos de ensayos, excepto cuando se indica mximo o mnimo.

2.4 Propiedades qumicas


Estructura Molecular (CH2-CH2)n
La GEOMEMBRANA, por ser de polietileno de alta densidad, posee excelentes propiedades
qumicas. Es insoluble en todos los solventes orgnicos e inorgnicos conocidos, aunque es
agredida por algunos oxidantes muy fuertes (HNO3>50%, agua regia) solamente luego de
largos perodos a la temperatura ambiente.
Los elementos halgenos en estado libre (cloro, bromo, etc.) forman a temperatura ambiente
polietileno halogenado, donde la estructura del material permanece inalterable pero se
modifican algunas de sus propiedades fsicas y qumicas.
Pesar de existir una importante lista de productos ante los cuales la GEOMEMBRANA
permanece inalterable recomendamos evitar el almacenamiento de los siguientes productos
en altas concentraciones:

Disulfuro de carbono Tetracloruro de carbono


Cloroformo Tricloroetileno
Flor Tolueno
Xileno Trixidos enxofre

En combustin las Geomembranas desprenden CO, CO2 y H2O pero no se desprende


ningn gas corrosivo.
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2.5 Principales ventajas de la geomembrana

Peso reducido
Fcil transporte
Fcil instalacin
Resistencia a los agentes qumicos y la corrosin
Resistencia a ataques biolgicos
Resistencia a la intemperie y a la radiacin solar
Estabilidad trmica
Alta flexibilidad
Baja incrustacin
Atxico
Impermeable
Resistente al impacto
Alta resistencia a la abrasin

Fabricada a partir de materias primas y aditivos especialmente formulados para


geomembranas, con garanta expresa de la petroqumica, la GEOMEMBRANA est
especificada para las ms duras condiciones climticas y de agresividad qumica, con un
excelente desempeo entre 40 y + 60 C.
El proceso de extrusin con cabezal plano y la laminacin continua, proporciona una
perfecta homogeneidad del material y excelentes perfiles de espesores.
Los espesores disponibles permiten una serie de nuevas aplicaciones dando
soluciones hasta ahora imposibles de lograr con otros materiales.
La densidad de 0.950 g/cm3 da como resultado geomembranas suficientemente livianas.
El ancho til de 5.80 m le permite adaptarse a las dimensiones tanto de camiones como de
contenedores existentes en el mercado, facilita adems la instalacin por su alto rendimiento
en superficie instalada por hora, con un mnimo de soldaduras, mejorando la seguridad del
proyecto. La relacin entre las dimensiones y el peso de la Geomembrana permiten lograr el
menor costo logstico y de instalacin de la obra.
La soldabilidad del polietileno de alta densidad (HDPE) es superior entre los termoplsticos y
la soldadura realizada por termofusin resultan extremadamente seguras, permitiendo el uso
en productos qumicos como solventes o colas.
Su gran estabilidad qumica, su apolaridad molecular y su gran procesabilidad, que permite
un buen acabado superficial, ofrecen un muy bajo efecto de incrustacin.
La alta flexibilidad, resistencia qumica, resistencia al impacto, resistencia al punzonado y a la
abrasin son caractersticas intrnsecas de este material que no necesita de plastificantes u
otros aditivos que tienden a migrar con el tiempo tornando las pelculas en frgiles y
quebradizas. Por su alta resistencia al tenso fisuramiento (stress cracking) soporta muy bien
la accin de los agentes tensioactivos.
El HDPE es absolutamente atxico y no es atacado por microorganismos, bacterias o
roedores.
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2.6 Comparacin de las propiedades
La impermeabilidad, aislacin, flexibilidad, resistencia qumica, resistencia a la corrosin y a
la abrasin; resistencia mecnica, soldabilidad y larga vida til, son los principales desafos
que la GEOMEMBRANA puede superar, formando un conjunto de caractersticas y
propiedades que la destacan al compararla con otros materiales.

Comparacin de las propiedades qumicas


Fludo GEOMEMBRANA Geomembrana
Temperatura de 20 a 60 C HDPE PVC
Hidrocarbonatos Alifticos Buena resistencia No resistente

Hiidrocarbonatos Aromticos Buena resistencia No resistente

Solventes Oxigenados Buena resistencia No resistente

Subproductos del Petrleo Buena resistencia No resistente

Alcoholes Buena resistencia Buena resistencia

Acidos Buena resistencia Buena resistencia


Bases Buena resistencia Buena resistencia

Metales Pesados Buena resistencia Buena resistencia

Sales Buena resistencia Buena resistencia


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Comparacin de las propiedades fsicas
Metodo
Geomembrana Geomembrana
Propiedades de
(HDPE) PVC
Ensayo
Espesor
ASTM D 1593
Espesura 0.80 0.80
mm
Thickness
Densidad
ASTM 1505
Densidade 3 0.950 1.20 a 1.40
g/cm
Density
Tensin de Fluencia
ASTM D638M
Tenso no Escoamento 2 17 ---
N/mm
Strenght at Yield
Tensin de Ruptura
ASTM D638M
Tenso na Ruptura 2 28 15
N/mm
Strenght at Break
Elongacin de Ruptura
ASTM D638M
Elongao na Ruptura 600 300
%
Elongation at Break
Resistencia al Punzonado
FTMS 101
Resistncia ao Puncionamento 110 40
N
Puncture Resistance
Resistencia al Rasgado
ASTM 1004
Resistncia ao Rasgo 200 170
N
Tear Resistance
Permeabilidad al vapor de agua ASTM E 96
Permeabilidade 100F@100%U.R. 0.40 7.0
2
Moisture vapor transmition rate g/m /da
Rango de temperatura admisible
Gama de temperatura admissivel C -40 a +60 -10 a +40
Temperature range
Mtodo de soldadura
Fusin
Mtodo de soldagem --- Adhesivado
Extrusin
Seal metod
Resistencia UV
--- Excelente Baja
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3 CONTROL DE CALIDAD DE LA GEOMEMBRANA
Las Geomembranas son sometidas a rigurosos ensayos de calidad antes que lleguen a las
manos de los usuarios.

3.1 Ensayos de las materias primas


Las propiedades fsicas y qumicas de los materiales que describimos en los tems 2.3 y 2.4
son verificadas y garantizadas por el fabricante de las materias primas, en cuyos laboratorios
tambin son definidos los parmetros ideales de procesamiento empleados en la lnea de
produccin.

3.2 Ensayos dimensionales


Durante la fabricacin de la Geomembrana, el perfil de espesores y el ancho de la lmina
son controlados y monitoreados continuamente, comparando los valores registrados con los
valores especificados.
A travs de este procedimiento se logra garantizar que las dimensiones son mantenidas
dentro de las tolerancias establecidas por las normas internacionales durante toda la
fabricacin.

3.3 Ensayo de resistencia a la traccin


Este ensayo es realizado en el laboratorio utilizando el dinammetro segn lo indican las
normas DIN 53455 o ASTM D 638, con muestras de prueba extradas en sentido longitudinal
y transversal.
Con este ensayo pueden determinarse los siguientes parmetros:

Grfico de fuerza aplicada vs. elongacin y tensin vs. alargamiento unitario


Elongacin en el perodo elstico
Elongacin a la rotura
Tensin en el lmite elstico
Tensin de rotura

El rea comprendida bajo la curva tensin vs. alargamiento unitario corresponde a la


sumatoria de los productos de los esfuerzos a la traccin a que se somete la muestra, por el
alargamiento que resulta de ese esfuerzo medido por unidad de ancho.

FET= i x i

Este producto se denomina Fuerza Especfica Total y es una propiedad fundamental de una
geomembrana.
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3.4 Verificacin de la fatiga por traccin (stress cracking)
Este ensayo consiste en someter a la geomembrana doblada, a la accin de una sustancia
tensioactiva a una temperatura especificada.
La sustancia tensioactiva acta sobre las molculas de la materia prima intentando
separarlas. Los polietilenos convencionales, de bajo peso molecular o con distribuciones de
peso molecular muy ancha son fcilmente destruidos por esta prueba.
Este ensayo es fundamental para verificar la calidad de la materia prima y consecuentemente
de la geomembrana. Este ensayo es ejecutado segn la norma ASTM D 1693.

3.5 Verificacin de la dispersin de negro de humo.


Esta determinacin est normalizada por la ASTM D 3015 y consiste bsicamente en la
inspeccin visual con ayuda de un microscopio, de una muestra delgada de geomembrana,
observando si las partculas de negro de humo estn uniformemente dispersas en el
material.
Una buena dispersin del negro de humo es condicin primordial para garantizar la
resistencia de la geomembrana a la radiacin solar. Si el material presentara zonas sin
pigmentacin implica que estas pueden ser atacadas por la radiacin solar y las molculas
pueden resultar destruidas por accin de esa radiacin sobre sus ligaduras ms dbiles.

3.6 Ensayos qumicos


Los fabricantes de materias primas realizan ensayos para verificar la resistencia de sus
productos frente a diferentes elementos en concentraciones comerciales o tcnicamente
puros. Mientras tanto, en la prctica, no siempre los elementos se corresponden a las
concentraciones o condiciones que indican las tablas de resistencia qumica y adems
pueden aparecer combinaciones de esas sustancias en la composicin de los productos que
estn en contacto con la geomembrana de HDPE usadas como barrera.
En las situaciones donde no se tiene experiencia previa, la accin de cualquier agente
qumico debe ser ensayada de forma especfica. En estos casos se recomienda utilizar el
procedimiento normalizado por la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos de
Amrica EUA (EPA 9090). Este es un procedimiento que ensaya la geomembrana en
contacto con el producto agresivo y bajo accin de la temperatura, simulando un proceso de
envejecimiento acelerado.

3.7 Ensayo de resistencia al rasgado (Tear Resistence)


Este ensayo tiene por objeto determinar la propagacin de un pequeo dao o perforacin en
la manta cuando esta es sometida a una tensin.
Los ensayos se realizan segn la norma ASTM D 1004, con el auxilio de un dinammetro
universal, segn se muestra en la figura.
Los ensayos de laboratorio muestran la gran resistencia de las Geomembranas a esta
solicitacin.
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3.8 Resistencia al punzonado
Este ensayo tiene por objetivo prctico determinar la resistencia de la geomembrana a la
accin de elementos punzantes.
Se efecta para determinando el efecto del punzonado con un elemento metlico que cae
sobre una pequea rea de muestra. El ensayo esta normalizado por la FTMS101C2065
(Federal Test Method Standard).

4 METODOS DE SOLDADURA DE LA GEOMEMBRANA


Para soldar la Geomembrana existen diferentes equipamientos y herramientas cuyo uso
depender de la solucin especfica y del tipo de soldadura recomendada por los Ingenieros
de la fabrica. Adems de contar con los equipamientos necesarios es muy importante la
experiencia y el respaldo tecnolgico para atender los requisitos de una buena soldadura.
Pocas empresas en el mundo cuentan con el apoyo tcnico de la fabrica para el desarrollo
de aplicaciones y tecnologa de aplicacin de geomembranas. Describimos a continuacin
los principales equipamientos de soldadura.

4.1 Equipamiento manual de soldadura por aire caliente


Este tipo de equipamiento consta bsicamente de un generador de aire caliente con caudal de
aire regulado y temperatura controlada, ajustable entre 20 y 700 C. El flujo de aire caliente
producido es regulable de 50 a 230 L/min.
Las mquinas mas modernas estn dotadas de circuitos electrnicos que controlan la
potencia entregada a la resistencia elctrica, de manera de mantener fija la temperatura
ajustada, independientemente de la variacin del flujo de aire, de la temperatura ambiente o
de la fluctuacin de la tensin de alimentacin.
En este tipo de soldadura, el flujo de aire caliente lleva a la temperatura de fusin a las
superficies de los materiales a ser soldados y a travs de la presin manual con rodillos de
silicona se promueve la interaccin de las superficies fundidas, unindolas.
Este mtodo normalmente es utilizado para soldar remiendos o para realizar el punteado
utilizado para la fijacin previa al alineamiento de las geomembranas para soldaduras
automticas.

4.2 Equipamiento automtico de soldadura por aire caliente / cua caliente.


Son mquinas autopropulsadas y dotadas de un sistema generador de aire caliente. Tienen
control automtico de su velocidad y temperatura, cuyos ajustes pueden ser efectuados de
manera continua en el rango de 0 a 3.5 m/min. Y de 20 650 C. La presin de soldadura es
constante y precalibrada en fbrica.
Los controles de temperatura y velocidad, de gran precisin, mantienen constante tanto la
temperatura como la velocidad, independiente de la variaciones de las condiciones
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ambientales y las inclinaciones del terreno. El correcto dimensionamiento de su
motor de traccin junto a su bajo peso permite el trabajo en posiciones inclinadas
ascendentes e incluso verticales. La soldadura obtenida de estos equipos es del tipo doble
con canal central y son indicadas especialmente para la soldadura de geomembranas de
polietileno de alta densidad (HDPE) por solapado o superposicin.

Caractersticas Bsicas
Espesor de la geomembrana 0.8 a 2 mm 1.5 a 5 mm
Tensin / Potencia 220V / 2200 W 220V / 4200 W
Peso 4.7 kg 12.5kg
Temperatura Ajustable de 20 a 600 C Ajusta ble de 20 a 650 C
Velocidad Ajustable de 0 a 3.5 m/min Ajustable de 1 a 3.5 m/min

4.3 Extrusora porttil de campo


Soldadura con aporte de material
La soldadura con aporte de material se realiza manualmente por el aporte de un
monofilamento de HDPE fundido con aire caliente o a travs de una mquina extrusora
porttil. Por una mayor confiabilidad normalmente se prefiere la extrusora porttil las que
pueden alimentarse con monofilamento o con el mismo material peletizado.
Estas mquinas son pequeas extrusoras que funden el material por aporte de calor en la
camisa y por cizallamiento, la masa de material fundido es forzado a pasar a travs de una
boquilla de PTFE (Tefln) que lo deposita bajo presin en el borde de la lmina a soldar
fundiendo la superficie en contacto y formando as la soldadura. Estos equipos tienen una
fuente adicional de aire caliente que precalienta los materiales que sern soldados, esta
fuente puede ser externa o estar integrada al equipo.

4.4 Equipamientos auxiliares de soldadura


De acuerdo con las caractersticas de cada proyecto sern especificados los equipos
auxiliares necesarios, como por ejemplo:

Generador de corriente alterna.


Termmetro de contacto (indispensable para ajustar la temperatura de soldadura)
Prolongadores de las conexiones elctricas
Bolsas de arena (para sujetar la geomembrana)
Alicates y pinzas de pico plano
Raspadores, lijas, etc.
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4.5 Ensayos de las soldaduras
En el campo las soldaduras son inspeccionadas visualmente y pueden realizarse por
muestreo ensayos destructivos y no destructivos.
Los parmetros de soldadura para cada geomembrana se definen en el laboratorio con
ensayos de traccin y desoldado, la tensin mnima de rotura debe ser de 14 N/mm2
mientras que se considerar buena toda soldadura que alcance un 70% de la tensin del
lmite elstico de la geomembrana sin soldar. Estos ensayos estn normalizados por la
ASTM D 413 modificada.
Los tipos y cantidad de ensayos a realizar como su frecuencia debe ser definida antes del
inicio de la obra conforme a las condiciones del lugar, el tipo de instalacin y el sistema de
soldadura a utilizar.
Los ensayos destructivos se realizan por muestreo y pueden ser tanto sistemticos como
aleatorios.
Entre los ensayos no destructivos los ms comunes son:

Ensayo de penetracin: donde se presiona sobre la costura, entre las lminas soldadas
con la cola de una llave francesa o forma redondeada similar, en busca de
discontinuidades en la soldadura que no se aprecien por inspeccin visual.

Presurizacin del canal de control: Este ensayo se aplica a soldaduras del tipo dobles con
canal central, como las realizadas con mquinas automticas de soldadura a aire o cua
caliente. Se sellan los extremos del canal y se inyecta aire comprimido hasta una presin
de 4 bar por medio de un compresor o bomba manual, durante 5 minutos la presin de be
permanecer constante o no disminuir menos de 0.4 bar.
Cmara de vaco (Ventosa o campana de vaco): una ventosa de vidrio acoplada a una
bomba de vaco se desplaza sobre la soldadura y por medio de algn marcador
espumante se detectan defectos en la soldadura.

Spark Test: En este caso las discontinuidades se detectan pasando sobre la soldadura un
electrodo conectados a una fuente de alta tensin y baja potencia conectada a su vez a
tierra. Se formar arco voltaico donde la soldadura presente una discontinuidad.

5 SECUENCIA TIPICA DE INSTALACION


(Control de calidad de la obra)
La aplicacin de las geomembranas requiere del anlisis previo de cada proyecto especfico.
Nuestro equipo de ingenieros e instaladores deben trabajar en conjunto con el proyectista y
el cliente final de tal manera que se puedan definir el sistema de instalacin y los detalles de
la aplicacin.
En general como veremos ms adelante existe una serie de tcnicas especficas para
solucionar cada detalle de la aplicacin y la experiencia es la base del xito en la solucin de
los problemas.
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La soldadura por termofusin es una de las tcnicas ms seguras y prcticas para
la unin de geomembranas y placas de HDPE. Pero no solo la sofisticacin tecnolgica de
los equipos de soldadura, como la habilidad y la calificacin de los ingenieros y los
instaladores es de fundamental importancia, exigiendo dedicacin y constancia en la
ejecucin del trabajo.
La fabrica cuenta con un laboratorio donde frecuentemente se avalan la calificacin de los
instaladores, se analizan detalles tcnicos y nuevas soluciones. Las tcnicas de soldadura e
instalacin y la calidad de la geomembrana son factores fundamentales en la aplicacin final.

Las etapas que se deben seguir para obtener el mejor resultado en la instalacin son las
siguientes:

1. Anlisis conjunto de nuestros ingenieros, proyectistas y cliente para la discusin del


proyecto
2. Anlisis de los planos para la definicin de los formatos y la tcnica de instalacin
3. Visita a la localizacin de la obra para controlar el proyecto con el terreno
4. Proyecto y fabricacin de los accesorios para los detalles de terminacin y obras de arte
5. Revisin en conjunto de los planos de trabajo y las tcnicas de instalacin a aplicar
6. Revisin del equipamiento de campo visual y funcional
7. Premontaje de obras de arte y geomembranas
8. Montaje, soldadura y control de calidad del trabajo
9. Inspeccin final y entrega de la obra

6 METODOS DE INSTALACION Y SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS

6.1 Colocacin de la geomembrana


La colocacin de un revestimiento impermeable debe ser efectuada sobre un terreno plano,
firme y compactado, con un grado de compactacin del 95% del Proctor Normal o mejor.
De no ser posible, se debe colocar una cama de arena con una granulometra menor o igual
a 1/8 y por lo menos 5 cm de espesor.
En casos especiales es necesario proteger a la geomembrana de la posible agresin del
suelo, con una capa de geotextil (tambin la proveemos). En estos casos es importante que
los extremos de la geomembrana queden siempre anclados al suelo.
En algunos casos se pueden prefabricar algunos paos que economicen tiempo de
soldadura e instalacin en el campo. En los taludes, la colocacin de los revestimientos
impermeables, por norma, se efecta con las lneas de soldadura dispuestas verticalmente;
ante una eventual imposibilidad como en el caso de taludes pequeos se debe cuidar que la
capa de revestimiento superior superponga a la inferior.
La fijacin del revestimiento impermeable en la cima de los taludes se realiza en canaletas
que finalmente son rellenadas con tierra o mortero de cemento.
Los detalles que requieren de cuidados especiales son los llamados obras de arte que
presentan fijaciones de la geomembrana con piezas de hormign o morteros de cemento,
pozos de bombas, entradas y salidas con caos, etc.
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Todos los servicios complementarios en los reservorios deben ser concluidos
antes de la colocacin de la geomembrana.
En adelante presentamos algunas soluciones constructivas y detalles especiales.

6.2 Pequeas reparaciones


Para corregir pequeos daos locales, no es necesario sustituir todo un pao completo de
geomembrana. Se pueden aplicar remiendos de las dimensiones adecuadas por soldadura o
adhesivado segn corresponda al tipo de obra.
Cuando las reparaciones deban realizarse en revestimientos sucios o en obras en uso antes
de colocar los remiendos se debe limpiar profundamente la geomembrana.

6.3 Recubrimiento del revestimiento impermeable


Una vez concluida la instalacin de la geomembrana, segn lo especificado, se debe
proceder a la cobertura con una capa de proteccin, por ejemplo de arena. El material de
proteccin se coloca en pequeas pilas sujetadas por sectores para evitar el deslizamiento
en los taludes.

6.4 Medidas de proteccin


Si bien la geomembrana de HDPE puede soportar el trnsito eventual de personas, una vez
instalada la geomembrana hay que protegerla del trnsito de personas, animales o cualquier
tipo de vehculo. Cuando se realicen, en las cercanas tareas de soldadura de metales, la
geomembrana debe ser protegida con amianto u otro tipo de asbestos.

6.5 Uso de geotextiles como proteccin de las geomembranas


En la construccin de estanques las Geomembranas pueden ser protegidas contra
elementos cortantes o punzonantes. Una de las soluciones empleadas es la utilizacin de
geotextiles, que son mantas esponjosas fabricadas a base de filamentos continuos de
poliester, poliamida o polipropileno. Los geotextiles ofrecen una gran resistencia a la traccin
y un a elevada elongacin a la ruptura. Debido a su estructura liviana es una excelente
proteccin para las lminas de polietileno.
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7 Sistemas de fijacin

7.1 Solucin al pasaje de tubos y otras interferencias con la geomembrana

7.2 Esquema tpico de colocacin de geomembranas en obras irregulares.

7.3 Seleccin y dimensionamiento de la GEOMEMBRANA.


La eleccin de la geomembrana a emplear es funcin de las siguientes variables:

Solicitaciones mecnicas a las que est sometida la geomembrana, como ser, carga de
material de proteccin, ngulo de los taludes, cargas diferenciales, etc.
Material de proteccin a ser colocado sobre la geomembrana, analizando en conjunto el
tipo de material, la forma de carga y el manipuleo de la obra.
Terreno o superficie donde se apoyar la geomembrana.
Exigencias de seguridad y confiabilidad de la obra.

La experiencia de la fabrica lleva a plantear parmetros prcticos que deben ser tenidos en
cuenta al escoger la geomembrana:

La Agencia de Proteccin Ambiental de los EE.UU. (EPA) que las membranas flexibles,
como la GEOMEMBRANA deben tener un espesor mnimo de 35 mils. (0.889 mm) y en el
caso de geomembranas que no estn protegidas contra la radiacin UV y que puedan
quedar a la intemperie por mas de 30 das, el espesor mnimo debe ser de 45 mils. (1.143
mm).

An disponiendo de alta tecnologa de soldadura es importante tener en cuenta el factor de


riesgo asociado con esta tarea, tanto el error humano como la falla tcnica, ya sea en el taller
o en el campo. El control de la temperatura, el flujo de aire y la velocidad de soldadura se
tornan ms crticos cuanto menor es el espesor de la lmina a soldar.
Nuestra experiencia como fabricantes e instaladores, nos demuestra, que para espesores
por encima de 1.5 mm (60 mils) la probabilidad de falla es prcticamente nula.

El espesor a elegir con relacin al material a ser depositado y la forma de carga y descarga
se debe basar fundamentalmente en la experiencia de instalaciones similares o en pruebas
de campo representativas. Es factible realizar estas pruebas sobre lminas de dimensiones
relativamente menores, simulando las operaciones de carga y descarga con la posterior
verificacin del estado de la lmina. El resultado obtenido dar una idea del comportamiento
de la geomembrana frente a estas operaciones mecnicas producidas en practica industrial,
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lo que no va a correlacionar son los factores de envejecimiento con el desempeo
de la manta frente a las solicitaciones mecnicas de cada sistema.

En cuanto a la preparacin del suelo que recibir la impermeabilizacin resulta conveniente


aclarar que cuanto menor es el espesor de la geomembrana menor es su capacidad de
distribuir cargas a reas vecinas, generando cargas localizadas mayores (aumento de la
carga especfica), aumentando la probabilidad de rotura.
Esto ocurrir desde el momento en que la geomembrana quedar sujeta a las irregularidades
del terreno por efecto de la carga superior, no pudiendo transmitir los esfuerzos y
aumentando la probabilidad de falla.
Este problema puede resolverse de dos formas, aumentando el espesor especificado de la
geomembrana con el consecuente aumento del costo, o procediendo a una adecuada
preparacin del suelo consistente en limpieza y compactacin, que normalmente no
constituye un costo significativo y que resulta en un revestimiento ms econmico y
duradero.

8 PRINCIPALES APLICACIONES DE LA GEOMEMBRANA

8.1 Ros y canales


La escasez de recursos hdricos en distintas partes del planeta a obligado al hombre a
conservar el agua desde la antigedad, tanto para uso domstico como para soporte de la
actividad productiva.
Uno de los factores que produce ms perdidas en ros y canales es la permeabilidad del
suelo, sobre todo en zonas que atraviesan suelos arenosos y la GEOMEMBRANA es una
excelente solucin para este problema.
Si la aplicacin lo requiere se pueden prefabricar rollos de Geomembrana con el ancho
requerido por el canal y en largos variables a los efectos de disminuir la cantidad de
soldaduras en el campo, mientras que en canales demasiado anchos las Geomembranas
pueden ser colocadas transversalmente sin inconvenientes.
Las sobrepresin de corrientes de lecho subterrneo se pueden minimizar o anular con un
adecuado sistema de drenaje.
El revestimiento con Geomembrana evita el crecimiento de vegetacin, lo que mejora el
escurrimiento y diminuye los costos de limpieza. Adems la superficie lisa de la
Geomembrana tiene un bajo coeficiente de atraccin hidrulico traducindose en una mejor
capacidad de escurrimiento.

8.2 Reservorios de agua potable


La forma ms econmica y eficaz de almacenar agua potable es a travs de reservorios
excavados en la tierra. El uso de geomembrana para la impermeabilizacin elimina las
perdidas de agua originadas por la permeabilidad del suelo o por fallas estructurales del
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terreno, ademes de evitar las posibles infiltraciones de aguas contaminadas de
otros cursos o proveniente de napas freticas, manteniendo el reservorio limpio y protegido.
Tambin la Geomembrana se puede utilizar para revestir reservorios o tanques de agua de
hormign o mampostera que presenten rajaduras u otras fallas en su estructura.
En general la gran flexibilidad de la Geomembrana permite adaptarla a cualquier terreno y
acomodarse de forma segura a los movimientos naturales del suelo.

8.3 Proteccin estructural de reservorios


Los grandes volmenes de agua contenidos normalmente en los reservorios resultan muy
peligrosos para la estabilidad de los taludes laterales.
La colocacin de Geomembrana impermeabilizando internamente los taludes es una solucin
ideal para eliminar la infiltracin a travs de las paredes mejorando la estabilidad de las
paredes.

8.4 Tanques cilndricos autoportantes


Con la GEOMEMBRANA podemos construir tanques cilndricos autoportantes, pueden ser
prefabricados en gran variedad de capacidades desde 200 a 10000 litros.
Resultan extremadamente econmicos y pueden ser reforzados con perfiles circulares para
dar la rigidez necesaria de acuerdo a cada aplicacin.

8.5 Cobertura protectora de tanques


En algunas aplicaciones, para evitar prdidas por evaporacin o proteger soluciones
almacenadas se utilizan lminas de HDPE que flota sobre el lquido, como cobertura en otros
casos la lmina se apoya sobre cabos de acero recubierto de HDPE que sustituye a las
estructuras de coberturas rgidas convencionales.

8.6 Lagunas para tratamiento de residuos cloacales


La forma ms comn de tratamiento de efluentes son los tanques o lagunas utilizados en:
Depsito y remocin de elementos slidos de los efluentes.
Almacenamiento de agua servidas.
Aireacin.
Tratamiento biolgico y/o neutralizacin.
Evaporacin, etc.
Tradicionalmente estas lagunas son impermeabilizadas con arcilla compactada, cuyo
principal inconveniente es el alto grado de contaminacin del suelo y/o de las napas freticas
debido al fisuras o fallas en el material con terribles consecuencias para el medio ambiente.
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8.7 Depsitos de residuos Rellenos sanitarios
La construccin de rellenos sanitarios es una tcnica cada vez ms usada en las ciudades,
donde el destino de los residuos domiciliarios e industriales y la contaminacin son
problemas cada vez mayores.
Los rellenos sanitarios consisten bsicamente en distribuir la basura en capas sobre una
superficie de terreno recubrindola con tierra eliminando as el problema de la polucin del
aire. Este sistema produce una descomposicin anaerbica de los residuos que origina
gases y lquidos percolados.
Revistiendo el relleno sanitario con geomembrana de HDPE se evita que el gas migre
horizontalmente creando problemas en los terrenos circundantes y que los lquidos
percolados circulen contaminando las napas de aguas subterrneas.
Este tipo de instalaciones una solucin ideal para la disposicin de los residuos urbanos.

Los gases producidos y los lquidos percolados son altamente agresivos y solamente las
geomembranas de HDPE pueden soportar estas agresiones a lo largo de los aos.

8.8 Depsito de materiales agresivos.


Con el crecimiento de las industrias qumicas, nucleares y mineras, entre otras, se genera
una enorme cantidad de efluentes agresivos para el ecosistema, que destruyen la fauna y la
flora.
El revestimiento con mantas de HDPE est ayudando a resolver estos problemas
permitiendo la construccin de grandes lagunas impermeables para el depsito de esos
efluentes a un bajo costo y con la mxima seguridad.

8.9 Impermeabilizacin del fondo de pilas de lixiviacin


Este sistema de extraccin qumica, en fuerte desarrollo en todo el mundo, consagra a la
geomembrana de HDPE por su versatilidad, resistencia qumica y mecnica.
Sobre el suelo compactado, se levantan pilas de piedras con contenido de materiales
explotados (oro, cobre, etc.), extradas de las montaas, que son rociados por cidos y otros
productos agresivos y altamente concentrados.
La solucin resultante es recogida en tanques a trabes de canales de conexin, todos
revestidos de geomembranas de HDPE para su uso posterior.
Ningn otro material resiste este rgimen de trabajo en ambientes tan agresivos.

8.10 Proteccin de tanques de combustible con piletas de derrame


El petrleo y sus derivados son almacenados en grandes tanques construidos de chapa de
acero. Estos tanques se emplazan en grupos, separados entre s por distancias de
seguridad y rodeados de piletas antiderrame capaces de almacenar 1,2 veces el volumen del
tanque para el caso de derrames o roturas accidentales.
Estas piletas son revestidas con geomembranas de HDPE de tal forma que los posibles
derrames se mantengan en una zona impermeable, evitando la contaminacin del suelo y
permitiendo la recuperacin del producto derramado.
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8.11 Impermeabilizacin de estructuras de hormign
Con el tiempo, ya sea por el recalque de las fundaciones o por el contacto con sustancias
agresivas, las estructuras de hormign se deterioran, an cuando fueran diseadas para ser
impermeables.
En estos casos se pueden proteger y recuperar con recubrimientos de geomembrana de
HDPE. Incluso puede utilizarse en estructuras utilizadas para almacenar soluciones cidas,
que fatalmente destruyen el concreto.

8.12 Revestimiento de silos y tolvas.


Es una excelente solucin para los problemas de abrasin. Para este uso la Geomembrana
se puede proveer en placas y se fija con tornillos y arandelas.

Como explicamos la GEOMEMBRANA es un material verstil, confiable y extremadamente


resistente, apto para soportar las aplicaciones ms exigentes.
Nuestro cuerpo tcnico est a su disposicin para el desarrollo y aplicacin de su proyecto.
La mayora de las aplicaciones aqu presentadas surgieron de esa manera, a partir de la
solucin de un problema o necesidad individual.

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