Una geomalla es un material geosintético de estructura similar a una geomalla , que consta de conjuntos de nervios paralelos conectados integralmente que se superponen a conjuntos similares en varios ángulos para el drenaje en el plano de líquidos o gases. Las georredes a menudo se laminan con geotextiles en una o ambas superficies y luego se denominan geocompuestos de drenaje . Son competitivos con otros geocompuestos de drenaje que tienen diferentes configuraciones de núcleo. [1] [ fuente autoeditada ]
Fabricación
Las georredes se forman mediante un proceso de extrusión continuo en una configuración similar a una red de conjuntos paralelos de nervaduras interconectadas homogéneamente. Hay tres categorías de geonets. Se ilustra lo siguiente:
- Geonets biplanares: Estos son los tipos originales y más comunes y consisten en dos conjuntos de nervaduras que se cruzan en diferentes ángulos y espaciamientos. Las costillas en sí son de diferentes tamaños y formas para diferentes estilos.
- Geonets triplanares: tienen nervaduras centrales paralelas con conjuntos más pequeños de nervaduras por encima y por debajo principalmente para la estabilidad geométrica.
- Otras georredes: estas estructuras de georredes más nuevas tienen canales en forma de caja o columnas que sobresalen de una red de soporte subyacente.
Cada una de las categorías anteriores tiene variaciones dentro de sí mismas (principalmente grosor) y el desarrollo de nuevos productos por parte de varios fabricantes es bastante activo.
Todas las georredes que están disponibles actualmente están hechas de resina de polietileno . La densidad varía de 0,94 a 0,96 mg / l, y los valores más altos forman los productos más rígidos. En este sentido, la resina es un verdadero polietileno de alta densidad (HDPE) a diferencia de la densidad utilizada en las geomembranas de HDPE que es realmente de densidad media. La resina está formulada con 2.0 a 2.5% de negro de humo (generalmente en forma concentrada mezclada con una resina portadora de polietileno) y 0.25 a 0.75% de aditivos que sirven como auxiliares de procesamiento y antioxidantes.
Si bien son bastante diferentes en la fabricación o configuración que las georredes, son productos geosintéticos competitivos llamados " geoespaciadores ". Sus núcleos de drenaje consisten en protuberancias, columnas, cúspides o redes tridimensionales de hebras rígidas de polímero. Generalmente se utilizan para el drenaje detrás de muros de contención, cubiertas de plazas o techos verdes. [1]
Propiedades
Dado que la función principal de una georred es transportar líquido dentro del plano de su estructura, el caudal hidráulico en el plano, o transmisividad, es de suma importancia. Sin embargo, también son importantes otras características que pueden influir en este valor durante la vida útil de la geonet. Por tanto, también se mencionarán varias propiedades físicas, mecánicas, de resistencia y medioambientales.
Propiedades físicas
Las pruebas de propiedades físicas están cubiertas por los estándares ASTM , ISO o GRI.
- densidad o gravedad específica
- masa por unidad de área (peso)
- dimensiones de las costillas
- ángulos planos
- características de la unión
- tamaño y forma de la apertura
Propiedades mecánicas
- resistencia a la tracción y alargamiento
- resistencia a la compresión y deformación
- resistencia a la cizalladura
Propiedades hidraulicas
- transmisividad plana
Propiedades de resistencia
- tipo de resina
- comportamiento de fluencia
- intrusión de materiales adyacentes
- extrusión de materiales arcillosos
Propiedades ambientales
Una serie de problemas relacionados con el medio ambiente pueden tener un impacto en el rendimiento de la tasa de flujo de las redes geológicas.
- efectos de la temperatura
- propiedades líquidas penetrantes
- crecimiento biológico dentro de la estructura de geonet
- resistencia a la luz y a la intemperie
Conceptos teóricos [1]
El diseño por función requiere la formulación de un factor de seguridad como sigue:
Para las georredes que sirven como medio de drenaje, el valor objetivo es la tasa de flujo y el concepto anterior se convierte en:
dónde
a permitir = caudal permisible, y
q reqd = caudal requerido
Como se dijo anteriormente, si deseamos una alternativa al caudal, los cálculos pueden basarse en la fórmula de Darcy (asumiendo condiciones saturadas y flujo laminar) obteniendo la transmisividad, θ. Este importante concepto se repite.
donde q = caudal volumétrico (m 3 / s),
k = coeficiente de permeabilidad (m / s),
i = gradiente hidráulico (adimensional),
A = área de la sección transversal del flujo (m 2 ),
θ = transmisividad (m 2 / s),
W = ancho (m), y
t = espesor (m).
Como se ve en la ecuación, q / W y θ tienen las mismas unidades y están directamente relacionados entre sí por medio del gradiente hidráulico i. Con un gradiente hidráulico de 1.0, son numéricamente idénticos. En todos los demás valores del gradiente hidráulico no son iguales. También tenga en cuenta que el sistema debe estar saturado y el flujo debe ser laminar para poder utilizar la transmisividad. En caso de duda, generalmente es mejor utilizar el caudal por unidad de ancho.
Métodos de construcción [1]
Las geonets se suministran en rollos de 2,0 a 6,7 m de ancho. Deben colocarse y cubrirse de manera oportuna. Si bien los efectos de los rayos ultravioleta y del calor no son tan severos en las georredes como en los geotextiles (debido a las nervaduras más gruesas en contraste con los hilos y fibras delgados), es una buena práctica no dejar el material expuesto y sujeto a daños accidentales o contaminación de cualquier variedad. . La contaminación puede ocurrir a partir del suelo, sedimentos diversos, escombros de construcción , vegetación encarnada, etc.
Los rollos generalmente se colocan con sus direcciones de rollo orientadas hacia arriba y hacia abajo en pendiente, en lugar de a lo largo (o paralelo) de ellos. Hay dos razones para esto: primero, la dirección de la máquina tiene la mayor resistencia y velocidad de flujo; en segundo lugar, tal orientación elimina las costuras a lo largo de la dirección del flujo. Si se utilizan georredes de canal triplanar o en forma de caja por su alto flujo en la dirección de la máquina, la orientación adecuada es fundamental durante la colocación. Para pendientes muy largas o a lo largo de la base de una instalación, el flujo debe continuar sin impedimentos de una georred a la siguiente. Cuando los geotextiles se laminan a la georred, deben retirarse del área superpuesta de manera que la georred mejorada esté directamente sobre la georred de pendiente descendente en forma de tejas. No puede haber geotextil intercalado dentro de esta área de superposición.
El cierre o unión de geonets es difícil. Suponiendo que la tensión no tiene que transferirse de un rollo al siguiente, se han utilizado bridas eléctricas de plástico, bucles roscados y cables con superposiciones relativamente pequeñas de 50 100 mm. Los anillos metálicos para cerdos nunca deben usarse cuando se usan georredes adyacentes a geomembranas . Hay preguntas sobre qué influencia tiene la superposición en el caudal de la geonet. La conexión de geredes a tuberías de drenaje perforadas es difícil y extremadamente importante. La salida de la geonet debe ser de drenaje libre en todo momento, incluso en invierno bajo condiciones de congelación.
A pesar de las preocupaciones anteriores, las georredes son muy impresionantes con respecto a su capacidad de caudal, facilidad de construcción, ahorros en el espacio aéreo y economía general en muchas instalaciones donde se debe acomodar el drenaje.
Referencias
Otras lecturas
- Austin, RA, "La fabricación de Geonets y productos compuestos", Proc. GRI-8 sobre resinas geosintéticas, formulaciones y fabricación , IFAI, 1995, págs. 127–238.
- Eith, AW y Koerner, RM, "Evaluación de campo de la tasa de flujo de GEonet (transmisividad) bajo carga creciente", J. Geotextiles and Geomembranes , vol. 11, Nos. 5-6, 1992, págs. 153-166.
- Koerner, RM y Koerner, GR, "Conexiones y accesorios de material de drenaje geocompuesto", Proc. Conferencia GRI-22 , Salt Lake City, UT, GSI Publ., Folsom, PA, 2009, págs. 57–65.
- Kolbasuk, GM, Lydick, LD y Reed, LS, "Efectos de los procedimientos de prueba en los resultados de transmisividad de Geonet", J. Geotextiles and Geomembranes , vol. 11, Nos. 4-6, 1992, págs. 153-166.
- Narejo, D. y Allen, S., "Uso del método isotérmico escalonado para la evaluación de la fluencia de Geonet", Proc. EuroGeo3, Munich, Alemania, 2004, págs. 539-544.
- Ramsey, B. y Narejo, D., "Uso de geotextiles tejidos y unidos por calor en geocompuestos Geonet", Proc. GeoFrontiers, GSP 130-142, ASCE, 2005 (en CD).
- Thornton, JS, Allen, SR, Siebken, JR, "Comportamiento de fluencia por compresión a largo plazo de Geonet de polietileno de alta densidad", Proc. de la 2ª Conferencia y Exposición Europea de Geosintéticos , 1 al 18 de octubre de 2000, Bolonia, Italia, págs. 869–874.
- Zagorski, GA y Wayne, MH, "Geonet Seams", Journal of Geotextiles and Geomembranes , vol. 9, Nos. 4-6, 1990, págs. 207-220.