Instalación de geomembranas
¿Qué es una geomembrana y para qué sirve?
Una geomembrana es una barrera geosintética, flexible e impermeable con un espesor de 0,50 mm (o más) que sirve principalmente, para la contención de fluidos o sólidos en un proyecto.
Las geomembranas se fabrican a partir de materiales polímeros termoplásticos o termoestables, esto permite crear una barrera de muy baja permeabilidad que impide la fuga de contaminantes nocivos o sustancias hacia el entorno circundante.
A pesar de lo simple que pudiera parecer, estas láminas tienen un sin fin de aplicaciones que abarca desde la construcción de carreteras, embalses, protección de barcos hasta el almacenamiento de desechos y/o sustancias químicas.
Las geomembranas, junto a los tejidos geotextiles, son los productos geosintéticos más utilizados en el mundo.
¿Dónde se usa la geomembrana?
Las geomembranas son materiales muy versátiles y resistentes que se utilizan en muchas industrias. Algunos de sus usos más frecuentes son:
- Manipulación de fluidos.
- Instalaciones industriales.
- Construcción civil.
- Operaciones mineras.
- Confinamiento de residuos.
- Agricultura y piscicultura.
Manipulación de fluidos
El almacenamiento de agua, suele ser el uso más común de las instalaciones de geomembranas, ya que evita la presencia de contaminantes o sedimentos provenientes del suelo, así como la infiltración del agua. En algunas instalaciones, se emplean láminas adicionales en la superficie -como cubierta flotante de protección- para garantizar una máxima estanqueidad o impermeabilización
Gracias a sus características impermeables, además de la creación de embalses o cisternas, las geomembranas permiten el transporte de agua a través de canales revestidos, aliviaderos y tuberías prefabricadas.
No obstante, el agua no es el único fluido donde puede ser usado este material. Debido a sus propiedades físicas, químicas y mecánicas, las geomembranas también pueden ser utilizadas como sistema de contención secundaria en estaciones de combustibles para brindar una protección adicional ante fugas.
Construcción civil
La humedad estructural representa un desafío importante en las obras de construcción. Más allá de la humedad ocasionada por las precipitaciones, muchas estructuras como túneles, sótanos y pavimentos son más propicios a la humedad proveniente del suelo.
Las geomembranas en unión a otros geosintéticos funcionan como una barrera efectiva contra la permeabilidad del suelo, asegurando las propiedades estructurales de las construcciones al protegerlas de las aguas subterráneas y los gases peligrosos como el radón.
Otros usos en el sector civil donde se emplean estas láminas son:
- En la protección de taludes y muros, ya que reduce el desprendimiento de rocas o la erosión.
- En la arquitectura recreativa, puede ser empleado en la construcción de lagunas artificiales, piscinas y campos de golf.
- En las estructuras convencionales, se utilizan como capas de protección anti-goteras en los techos.
- Tapete industrial, para la protección del suelo ante la fuga de líquidos de los equipos o la pérdida de material.
Instalaciones industriales
La instalación de geomembranas ha tenido rápido crecimiento en la industria petrolera. Las bases de geotextiles y geomembranas protegen a la superficie del suelo en las fases de perforación, terminación y producción de hidrocarburos.
Los revestimientos de geomembranas son empleados como sistema de contención adicional en las operaciones de fracturamiento hidráulico. La construcción de embalses enterrados y sobre el suelo es otro uso práctico de este geosintético en la recuperación de fluidos en caso de fracturamiento de un pozo.
Por si fuera poco, el empleo de este material ha cobrado un gran protagonismo en la limpieza de derrame de petróleo al permitir la construcción de lagunas artificiales altamente impermeables para el almacenamiento del crudo derramado.
Operaciones mineras
Las actividades mineras son altamente propensas a la exposición de químicos nocivos al ambiente. Por esta razón, las geomembranas son empleadas frecuentemente en las operaciones de lixiviación, una técnica para la extracción de minerales a través de soluciones químicas como cianuro o ácido sulfúrico.
En otras áreas, las geomembranas reducen la contaminación en el suelo y protege los recursos hídricos, al permitir la creación de diques para la contención de los residuos mineros y los depósitos de relave (residuos minerales).
Además, los cambios económicos provocan volatilidad en el mercado de los metales (oro, hierro, cobre, etc.) estimulando así las actividades en las minas. Durante una bajada de precio, una mina podría cerrarse con el objetivo de abaratar costos. Cuando aumente la demanda del mineral, aumentará su valor, por lo tanto, la mina se vuelve nuevamente atractiva y se reactivan sus operaciones.
Para garantizar la activación de una mina, las geomembranas junto a otros geosintéticos aíslan eficientemente el suelo contaminado, evita la infiltración de sustancias y permite el montaje de tierra limpia para el restablecimiento de la vegetación.
Confinamiento de residuos
Las geomembranas presentan muchas ventajas en el diseño de los rellenos sanitarios. Son una solución económica y eficiente para la contención de residuos, reduciendo de forma significativa el impacto medioambiental de los desechos.
De acuerdo a un estudio sobre la producción de basura del Banco Mundial (BM), una persona produce en promedio un kilogramo de basura al día, esto representa 231 millones de toneladas de desechos al año. Esta cifra, muestra la importancia de contar con soluciones adecuadas que faciliten la construcción de contenedores con el menor impacto posible.
Los botaderos (también llamados vertederos) son una solución frecuente en algunas regiones del mundo, sin embargo, su diseño es más propenso a contaminar el suelo, afectando a los cursos de agua subterráneas y a la vegetación circundante.
En cambio, los rellenos sanitarios cuentan con múltiples mecanismos que garantizan la protección de los suelos, tales como las capas de alta impermeabilidad de las geomembranas. Además, estas láminas permiten crear una cubierta segura en la fase de cobertura final que impide la salida de gases tóxicos a la atmósfera.
Agricultura y piscicultura
Las geomembranas también son muy utilizadas en el diseño de siembras hidropónicas. Su baja permeabilidad y resistencia a los rayos del sol favorece el ahorro de agua. Por lo general, el uso de estos materiales minimiza el peligro de filtración de químicos para las plantas.
La piscicultura con geomembranas presenta características competitivas en comparación a los métodos convencionales, ya que no es un peligro para la salud de los peces y además, es una alternativa más rentable.
De acuerdo a un artículo sobre los sistemas de cultivo de peces, los estanques de geomembranas en condiciones óptimas permite albergar más peces, casi 100 kilos por metro cúbico, mientras que las técnicas tradicionales solo permiten albergar 5 kilos por metro cuadrado.
¿Qué tipos de geomembranas existen?
Las geomembranas se fabrican en diferentes espesores y a partir de diversos polímeros. Estas características, le confieren al material un mayor grado de impermeabilidad, resistencia química, resistencia a perforaciones, entre otras propiedades útiles para una determinada aplicación.
Los tipos de geomembranas más comunes que existen son:
- Geomembrana de PVC (Policloruro de vinilo).
- Geomembrana de HDPE (Polietileno de alta densidad).
- Geomembrana de LDPE (Polietileno lineal de baja densidad).
- Geomembrana de EPDM (Terpolímero de Etileno Propileno Dieno).
- Geomembrana de FPP (Polipropileno flexible).
- Geomembrana de RPP (Polipropileno reforzado).
¿Qué es la geomembrana de PVC?
Es una lámina de policloruro de vinilo (PVC) que destaca por ser ligera, resistente, muy flexible y económica. La geomembrana de PVC, es el método de impermeabilización más común que existe.
Su alta versatilidad le permite contar con muchos casos de uso como el recubrimiento de túneles y taludes de pendiente pronunciada, la remediaciones de suelos, el diseño de vertederos, entre otras aplicaciones.
¿Qué es la geomembrana de HDPE?
Es un revestimiento de polietileno de alta densidad (HDPE, por sus siglas en inglés) que presenta una gran durabilidad, baja permeabilidad, alta resistencia a deformaciones, químicos, rayos UV y temperatura.
Dada a estas características y su bajo costo, las láminas de HDPE son muy utilizadas en una infinidad de aplicaciones que van desde la construcción de estanques de agua hasta la contención de sustancias químicas.
¿Cómo se instala una geomembrana?
En el proceso de instalación de una geomembrana se deben tener en cuenta varios aspectos tales como: el tipo de material seleccionado (PVC, HDPE, LDPE, etc), el área de aplicación, los fluidos o sólidos involucrados, así como las condiciones del entorno y los equipos a emplear.
A continuación les presentamos una guía de montaje que corresponde al proceso de instalación de geomembranas de PVC para la protección de taludes para el almacenamiento agua:
Paso 1: Limpiar el área
Antes de colocar el revestimiento, se debe inspeccionar la superficie. Hay que asegurar que esté libre de rocas afiladas, raíces o cualquier otro tipo de objetos que puedan dañar las láminas de HDPE e impedir un despliegue uniforme.
El uso de geotextiles como cubiertas de apoyo es muy útil para contrarrestar las irregularidades del terreno, además reduce la aparición de lomos de ballena o burbujas de aire producidos por de los gases atrapados durante la instalación.
Paso 2: Desplegar el revestimiento
Se deben descargar los rollos de geomembranas con cuidado para evitar daños en el material y solo extender los rollos que van a ser utilizados, a fin de reducir el alargamiento térmico. Este efecto, también se debe tener muy en cuenta al momento de almacenar los rollos en algún lugar.
Si se va a colocar la geomembrana en un talud, se debe realizar desde la parte más alta de la pendiente hasta la parte más baja. Debe desenrollarse con cuidado, teniendo precaución para evitar arrugas.
Durante el despliegue de la geomembrana, las láminas pueden ser sostenidas por sacos de arenas u otros objetos pesados (sin bordes filosos) para evitar que sean arrastradas por el viento.
Paso 3: Unir las láminas
Para la unión de las geomembranas de HDPE, las láminas deben sobreponerse entre 10 cm o un poco más, de acuerdo a la técnica de soldadura escogida.
Por lo general, las láminas de HDPE se unen a través de termofusión que consiste en ablandar las láminas con calor hasta que el material se funda y se una finalmente al enfriarse. Esta operación se logra utilizando máquinas de soldadura de cuña caliente, de aire caliente o de extrusión.
Antes de soldar se debe calibrar la soldadora teniendo en cuenta la temperatura del ambiente y el espesor de la lámina. Luego, se realizan las pruebas respectivas para probar la resistencia de la unión.
Paso 4: Inspeccionar el resultado
Por último, se debe comprobar cada una de las costuras de soldadura para evitar filtraciones. Los métodos de inspección recomendados para las soldaduras en las láminas de HDPE son la prueba de vacío, la prueba de presión de aire o la prueba de tensión puntual.
Cada una de estas pruebas son descritas respectivamente por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés) en las normas D5641, D5820 y D4437. Si al realizar las pruebas algunas de las costuras no cumple con las especificaciones, estas deberán ser reparadas y nuevamente probadas hasta asegurar que estén correctamente soldadas. .
La instalación de geomembranas es un proceso riguroso que requiere la participación de ingenieros y técnicos capacitados con la finalidad de garantizar un adecuado montaje y maximizar la vida útil del material.
COMOPA C.A. . pone a su disposición nuestra experiencia profesional y técnica, que garantiza el uso ideal de este producto. En nuestra página web encontrará el catálogo de productos y servicio de asesoramiento en construcción para acompañarlo en cada etapa de su proyecto.
