Presentación, variedades, parámetros, terminología y designación de los geotextiles.Peer Reviewe

López-Amo Marín, Federico

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TEMA DE DlVULGAClON Los Geotextiles F. López-Amo í*) 1. PRESENTACION Es bien notorio que se está produciendo una muy notable expansión de los pro- ductos textiles fuera de lo que había venido siendo su ámbito habitual: la vestimenta y la decoración. Determinadas aplicaciones industriales, como filtros, correas de transmisión, soporte para cueros artificiales, más Is clásicas lonas para velámenes, toldos, etc., ya han venido siendo salidas de aquel campo primitivo. Pero entre otras aplicaciones más recientes, como han sido los fibrocementos (placas u otros materiales compuestos de cemento, armado con fibras de amianto o de vidrio: «ura- lita)), «eternita», etc.) y las fibrorresinas («composites», «compósitos», o simple- mente fibrorresinas, si el material que da estructura y resistencia al compuesto es textil, ya sea en forma de fibras, hilos o tejidos), han aparecido los geotextiles y sus «parientes» cercanos, los agrotextiles. No es absolutamente nueva la tecnología de los geotextiles. Tejidos y telas no tejidas se han venido ya empleando en obras de ingeniería civil como también en las de ingeniería militar. Pero han sido los problemas que han surgido de su utilización los que han ido creando una tecnología en cuanto a sus características y paráme- tros, en cuanto a su fabricación y en cuanto a su empleo más adecuado. Un geotextil es una lámina o membrena textil (guata de fibras o de filamentos, estructuras de hilos, tejidos o nó, telas no tejidas, o texturas mixtas) que, situada entre dos capas de material térreo, tiene por misión mantener la separación entre éllas, (Fig. 1) permitiendo, sin embargo, la permeabilidad del conjunto, el drenaje a su través (Fig. 2)  y una cierta estabilidad dimensional, evitando la contaminación de un material por el otro (grava o arena, por un terreno arcilloso). Y son las fibras de polímeros sintéticos las casi exclusivamente componentes de los geotextiles: polia- midas, poliésteres y poliolefinas, constituyen la casi totalidad de las que intervienen. La construcción de un camino, carretera o pista de poco tránsito, el acceso a una cantera o a una explotación minera a cielo abierto, muchas operaciones milita- res, etc., pueden requerir la puesta a punto de una estructura sencilla que permita la circulación de vehículos de transporte y de máquinas y útiles; pero también esa es- tructura puede servir de soporte permanentemente a una calzada después de haber asegurado la circulación provisional (Fig. 3). Y por lo mismo, en el trazado de vías férreas, en la construcción de túneles, en los trabajos de explanación, en diques y pantanos, (Fig. 4) en las conducciones hidráulicas subterráneas, etc. Además su aplicación se está extendiendo mucho en terrenos dedicados a es- tacionamiento y a almacenamiento, tanto de productos industriales como agrícolas, en las zonas de producción, en las zonas urbanas y en las zonas de tránsito. Como tambibn se extiende su empleo en canchas y pistas deportivas, en jardinería pública y privada, en canalizaciones, cimentaciones, aeropuertos, y en gran número de apli- caciones agrícolas, mineras y tantas otras actividades. (''1 Prof. Dr. Ing. Federico Lbpez-Amo Marín. Profesor Emérito de la Universidad Politéc- nica de Cataluña y colaborador de este Instituto. BOL. INTEXTAR, 1986, N!' 90 95 Capa apircnre - Geotextil Capa de drenair Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 BOL. INTEXTAR. 1986, N? 90 Los geotextiles, como tales, se vienen aplicando desde no más atrás de veinte años, en paises desarrollados como Francia, Alemania, Gran Bretaña, Estados Uni- dos o Canadá. Para iniciar su divulgación en España, nuestro Instituto organizó, junto con la Embajada francesa, una ((Jornada Hispano-Francesa sobre Geotexti- les)), en octubre de 1981. 2. VARIEDADES Se conoce por el nombre de banda de geotexti l a la superficie resultante del extendido de un rollo de tela o lámina del geotextil. En élla, el sentido longitudinal es el de avance durante su producción, siendo sentido transversal el perpendicu- lar al anterior dentro del plano de la banda. Aunque las variedades en que se presentan los geotextiles son muchas, se pue- den considerar como más importantes las dos siguientes: 2.1 Tela impregnada, generalmente en un baño de polímero, con un tratamiento posterior. Se pretende una mayor consolidación de la tela, su protección contra agresiones exteriores y, en algunos casos, una estanqueidad o impermeabili- dad. 2.2 Tela revestida por una película que se le adhiere por termo-soldado o por agentes ligantes, con iguales pretensiones que en el caso anterior. Se la conoce también como tela enlucida. 3. PARAMETROS Y TERMINOLOGIA Son muchos los parámetros que podrían considerarse en los geotextiles. Pero como más importantes, tanto desde el punto de vista textil como desde el de su uti- lización, son los siguientes: 3.1 Masa laminar, es la masa o peso por unidad de superficie, expresada en gra- mos por metro cuadrado: [g/m21. 3.2 Grosor., es el grueso o espesor del geotextil. y se expresa en milímetros: [mml. 3.3 Resistencia a la tracción o carga de rotura, es la carga máxima aplicada pa- ra romper la probeta, en ensayo de carga creciente; probeta que debe ser, al menos, de 100 [mml entre mordazas, y 500 [mml en dirección paralela a éstas, o anchura. Se expresa en kilo-Newtons por metro de anchura de probeta: [kN/ml; y puede referirse al sentido longitudinal o al sentido transversal del geotextil. 3.4 Deformación de rotura o ante la carga máxima. Encierra un concepto com- plejo, al comprender el alargamiento experimentado en el sentido de tracción (A) y la contracción sufrida en el centro de la probeta (C) en el momento de la rotura; .una y otra, expresadas en forma porcentual: Como en el caso de la resistencia, la deformación de rotura se referirá al sentido longitudinal o al transversal del geotextil, y quedará expresada en tanto por ciento. BOL. INTEXTAR, 1986, N!' 90 97 3.5 Resistencia a l  desgarro, es la fuerza necesaria para propagar un rasgado pre- vio en la propia dirección iniciada, que puede ser la longitudinal o la transversal del geotextil. Se expresa en [kNl. La probeta, de forma trapezoidal, debe ser suficientemente grande para que la incisión inicial (de 50 mm) practicada en la base pequeña, permita su propagación, debiéndose amordazar los lados no pa- ralelos del trapecio. Permeabilidad al agua. Se están utilizando como parámetros de los geotexti- les los conceptos de , ermitividad, que es la relación entre la permeabilidad al agua perpendicular o normal a su plano, Kn (coeficiente de Darcy), y el grosor E , del geotextil; y se expresa en S-'; y transmisividad, que así se viene llamando al producto de la permeabilidad al agua dentro del plano, K, (coeficiente también de Darcy) del geotextil, por su grosor, E ; y queda expresada en [m2/sl; pero consideramos que, en beneficio de una mayor sencillez y comprensión por parte de los usuarios, pueden aceptarse estos otros dos parámetros: 3.6 Permeabilidad filtrante, y 3.7 ~ermeáb i l idad ifusiva, ambas expresadas en litros por metro cuadrado en un segundo [I/ m2/sl; la pri- mera a través de la lámina textil, y la segunda extendiéndose por el interior de élla. 3.8 Porosidad, es una expresión del diámetro de los ((poros)) de un geotextil. En realidad, debería ser representada por una curva que reflejara el reparto porcen- tual de los distintos tamaños. Pero para simplificar, se recurre a un solo diáme- tro, D,,, de un valor tal que el 95% de los poros serían de un diámetro inferior a él, y solo el 5% lo tendrían superior. Se expresa en micrómetros [ p m]. 4. DESIGNACION DE LOS GEOTEXTILES Para la identificación de los geotextiles se hace necesario adoptar un sistema de designación que, aportando los datos imprescindibles, resulte lo más sencillo e indicador posible. 4.1 Marca o 'designación comercial, y productor. Forma de presentación, longi- tud y anchura, peso. 4.2 Clase de producto text i l  (tejido de calada o de malla, tela no tejida, red, mixto o compuesto), con indicación de sus parámetros propios (no los que se citan en 4.3), la naturaleza y características de sus hilos y fibras y, en su caso, la impreg- nación que pueda contener el geotextil. ' 4.3 Designación parametrica tabulada. Hay que tener en cuenta que, cuando entran en consideración varios parámetros para la identificación de un mismo producto, no resulta viable en la práctica el establecimiento de clasificación en categorías, dada la independencia de unos parámetros en relación con los otros. 98 BOL. INTEXTAR, 1986, NP 90 Es útil, a este respecto, recurrir a un sistema de designación pluriparamétri- ca en base tecnológica. Ya en 1964 propusímos, con carácter general, un siste- ma de este tipo, de estructura decimal, donde se consideran los parámetros más caracterizantes expuestos en una tabla bajo un orden determinado; donde el campo de variación de cada uno de ellos queda dividido en diez zonas o cla- ses (en realidad solo en nueve, porque otra, designada por el O, indica descono- cimiento del valor paramétrico) que se numeran de 1 a 9, asignando los dígitos altos a los valores más apreciados del parámetro, y los bajos, a los de menor es- tima. Las nueve zonas no son de igual intervalo, sino en escala creciente o de- creciente, siguiendo una serie de Números Normales (UNE 4003) de acuerdo con la amplitud del respectivo campo de variación. La clase 1 queda abierta, sin limitación, por debajo, y la clase 9, por encima. Y así, citando en un orden preestablecido (el que figura en la tabla) los dígitos correspondientes a las cla- ses o zonas de los parámetros considerados, se forma su Designación numéri- ca, que es Decimal, y que define o caracteriza suficientemente su calidad tec- nológica. Este sistema lo hemos aplicado satisfactoriamente para la caracterización tec- nológica de las fibras de Algodón (1963) y de Lana (19651, y para la designación técnica de los tejidos de calada. Y puede ser de aplicaciones muy variadas des- de distintos puntos de vista. Un sistema similar ha sido aplicado a los geotextiles por parte del ((Comité Francais des Géotextiles)) en 1981. Su tabulación queda reflejada en la Tabla 1, donde se sitúan 9 parámetros (con posibilidad de un 10°), y se establecen 12 clases o zonas para sus campos de variación. BOL. INTEXTAR. 1986, N? 90 Tabla 2 t r o s  e n  los G e o t t x t i l c s .  Designación Decimal, Tabla 3 B r á m c t r o s  e n  lo, G e o t t x t i l c s .  Designación D e c i m a l ,  BOL. INTEXTAR, 1986, NP 90 Masa Cica luiiwl G- (-1 4 o .- . ... . :  - 2  : - h .  DDG 5 5 . . , i+ . 3 3 1 4 9 -- 8 -- lw.urbncib L iracrióm bru W) loa o -,- -- a* (hllm] -- IW -- 0 -- D . r p c n  a r o &  1s -- u 7x1 160 100 $30 + i b  -- t - u  -- 160 -- -- WO -- bsi.LurL J im w +-A Pirn&l;4d J u. f i l u ~  Dw -- X u  -- ~ d h )  lb0 lo0 A*-- 250 -- (Lr+/r] -- 63 -- -- 40 ()MI 25 - - - l o  - Considerando este antecedente en geotextiles y siguiendo nuestro sistema decimal, con los ocho parámetros que hemos descrito anteriormente (sobre la tabla, once, por los dos sentidos, longitudinal y transversal en tres de ellos) he- mos confeccionado la Tabla 2 para nuestra Designación Decimal de Geotex- tiles (DDG) donde quedan bien patentes los campos de variación de cada uno de ellos. Como ejemplo de utilización, sobre la misma tabulación pero en la Tabla 3, he- mos inscrito, en punteado. los valores paramétricos de un geotextil analizado: masa laminar.. ................................... .185 [glm21 .................... clase 5 grosor.. .............................................. .2,l [mml .................... clase 3 resistencia a la tracción: longitudinal ........................................ 32 [kN/ml .................... clase 6 transversal.. ...................................... .24 [kN/ml .................... clase 5 deformación de rotura: longitudinal.. .......................................... .17 [%l .................... clase 4 transversal. ............................................ 1 [%1 .................... clase 4 resistencia al desgarro: longitudinal .......................................... O ,  [kNl .................... clase 3 transversal.. ........................................ .0,38 [kNl .................... clase 3 permeabilidad al agua: filtrante ............................................. 58 Il/m2/sl .................... clase 6 difusiva.. ......................................... 2 [l/rn2/sl .................... clase 7 porosidad.. ....................................... O [ LI m1 .................... clase 4 Lo cual permite ya expresar como Designación paramétrica, DDG 53.65, 44.33.674; y dando por conocido el orden en que se citan los parámetros afectados, esta expre- sión digital caracteriza técnicamente a un geotextil. Y si uno de los parámetros fuera desconocido por no haberse podido determinar, su lugar lo ocuparía un cero: DDG 53.65,44.33.670 sería el mismo geotextil anterior si la porosidad se desconociera. Bibliografia 1. Comité Francais des Géotextiles. ((Recommandations pour I'emploi des Géo- textiles)). 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Los Geotextiles.

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