En 2000, fundó NewGrids Ltd para construir un mercado global usando la tecnología de geomallas y hoy en día la compañía está involucrada en la fabricación, desarrollo y prueba de geomallas y distribución global. Nigel ha escrito muchos artículos publicados sobre geomallas.
¿Qué son las geomallas?
Las geomallas son materiales geosintéticos hechos de polímeros como polipropileno, polietileno o poliéster y se utilizan ampliamente en aplicaciones de ingeniería civil para proporcionar un refuerzo de tracción del suelo. Están en forma de rejillas abiertas para que el suelo pueda atravesar las aberturas y los dos materiales se entrelazan. juntos para dar un comportamiento compuesto. Se utilizan en la construcción de muros de contención, taludes empinados, bases de caminos y cimientos.
¿Qué funciones puede realizar una Geomalla?
La función principal que realizará una geomalla es el refuerzo. Dependiendo de la aplicación bajo consideración, se requerirá una geomalla uniaxial (resistencia en una dirección) o biaxial (resistencia en todas las direcciones).
¿Por qué usar una Geomalla?
El uso correcto de una geomalla puede ofrecer muchos beneficios a un esquema, como aumentar la velocidad de construcción y/o reducir la cantidad de suelo que debe exportarse o importarse a un sitio. Los usos comunes de las geomallas incluyen aumentar la cantidad de tierra utilizable en un sitio al permitir la construcción de paredes o pendientes verdes empinadas, permitir la construcción de un camino sobre malas condiciones del suelo o disminuir el espesor del relleno requerido para construir un camino.
¿Cómo se fabrican las geomallas? ¿Hace esto una diferencia?
Actualmente hay tres categorías de geomallas disponibles:
Las primeras geomallas, y 'originales', se conocen comúnmente como geomallas 'perforadas y dibujadas'. Una hoja de HDPE o polipropileno tiene perforaciones en un patrón regular y luego la hoja se 'dibuja' o 'estira' en el producto terminado.
El estirado se realiza en condiciones controladas de temperatura y velocidad de deformación para evitar la fractura y permitir el flujo dúctil de las cadenas moleculares. Esta operación alinea las cadenas moleculares en la dirección del dibujo para convertir polímeros de baja resistencia en rejillas de alta resistencia.
La segunda categoría de geomallas son los tipos de 'hilo revestido'. Son, de hecho, textiles técnicos en forma de rejillas y utilizan haces de fibras (más comúnmente poliéster) como componente de refuerzo que luego se recubren para brindar protección durante la instalación y el servicio. La estructura de rejilla se forma tejiendo o entrelazando los haces de fibras transversales y longitudinales.
La tercera categoría de geomallas se fabrica mediante soldadura láser o ultrasónica entre sí de varillas o correas de poliéster o polipropileno (como se usa en el empaque/envío) en un patrón similar a una cuadrícula.
¿El método de fabricación hace una diferencia?
Si. Los diferentes métodos de fabricación crean productos que se ven y se sienten bastante diferentes. Por lo tanto, las diferentes formas de geomalla trabajarán con el suelo para realizar la función de refuerzo de diferentes maneras.
Se han realizado numerosos estudios sobre el rendimiento de las geomallas. Estos han concluido que si bien hay una serie de mecanismos que permiten que una geomalla funcione, el mecanismo principal y más efectivo es la restricción lateral o el confinamiento del relleno compactado que está entrelazado dentro de la red.
El mejor tipo de geomalla para movilizar este mecanismo es una geomalla 'perforada y estirada' como la geomalla E'GRID.
¿Cómo se especifican las geomallas?
Las geomallas serán uniaxiales o biaxiales y pueden especificarse por una serie de propiedades de rendimiento (p. ej., resistencia a la tracción, eficiencia de unión) o nombre comercial y grado (p. ej., E'GRID 3030).
¿Cuáles son las propiedades clave para garantizar que una geomalla sea 'apta para el propósito'?
Los atributos clave a considerar al seleccionar una geomalla son la altura y el grosor de la nervadura, el área de apertura, las cargas de tracción al 2 % de deformación, la eficiencia de la unión, el porcentaje de área abierta, el contenido de negro de carbón, la calidad de la materia prima utilizado, si el producto tiene una marca CE con trazabilidad completa y si ha sido fabricado bajo un sistema certificado ISO 9001.
¿La forma de las aperturas hace una diferencia?
No. Durante 25 años, las geomallas se construyeron con aberturas cuadradas o rectangulares; sin embargo, desde 2007 se encuentran disponibles geomallas con aberturas triangulares.
La introducción de una nueva forma de apertura fue una decisión puramente comercial del fabricante en cuestión. No se han publicado datos que muestren un rendimiento superior de la rejilla triangular.
¿El tamaño de la apertura hace una diferencia? Si. La geomalla debe diseñarse para optimizar los atributos físicos clave enumerados anteriormente, esencialmente para obtener la mejor combinación posible de los atributos clave de una lámina finita de polímero. Uno de estos atributos clave es el tamaño de la apertura.
Por ejemplo, para garantizar la mejor interconexión mecánica posible con las partículas del suelo, BOSTD ofrece dos tamaños de apertura diferentes en su gama de geomallas E'GRID: apertura estándar y apertura grande. La geomalla E'GRID de apertura estándar se utiliza cuando el tamaño medio de las partículas es de un máximo de aproximadamente 30-40 mm. Más allá de esto, se deben utilizar los productos E'Grid de gran apertura.
¿La altura de la costilla hace una diferencia?
Si. El mecanismo principal para reforzar el suelo es el enclavamiento mecánico que se logra cuando las partículas del suelo empujan contra la cara vertical de las nervaduras. Por lo tanto, una nervadura más alta es mejor ya que proporciona una superficie más grande para transferir efectivamente las tensiones del suelo a la geomalla.
Las geomallas E'GRID han sido diseñadas para optimizar la altura de las nervaduras. Las geomallas de menor calidad tendrán nervaduras menos profundas y es posible que no indiquen este parámetro en sus hojas de datos para ocultar esta inferioridad.
¿El ancho de la costilla hace la diferencia?
Si. El ancho de una nervadura de geomalla es un factor clave en la capacidad de la geomalla para sobrevivir adecuadamente a las tensiones no insignificantes cuando el material granular se extiende sobre la geomalla y luego se compacta mecánicamente. Una nervadura más angosta claramente será más susceptible a daños en la instalación, lo que hará que la geomalla sea menos capaz de realizar su función durante la vida útil.
¿Es importante la eficiencia de la unión?
Si. La eficiencia de la unión es una medida de la resistencia del nodo en comparación con la resistencia de la nervadura (expresada como %). Tanto la resistencia de las nervaduras como la resistencia de las uniones son importantes ya que las partículas de suelo impartirán carga contra las nervaduras transversales que luego se transmitirán a las nervaduras longitudinales a través de las uniones y viceversa.
¿Qué es la resistencia a la tracción? La resistencia a la tracción se mide sujetando una muestra de producto y tirando de ella en direcciones opuestas. A continuación, se registra la resistencia en kN/m ya sea en la rotura (resistencia máxima a la tracción) o en alargamientos variables. Ciertas aplicaciones pueden requerir que se informen las resistencias antes de que se rompa el producto. En particular, para las condiciones de baja tensión en la construcción de carreteras, la carga medida con una tensión del 2 % es un buen indicador del potencial de rendimiento.
¿Qué es el alargamiento?
El alargamiento es una medida de cuánto se ha estirado una muestra de producto desde su longitud original cuando se carga. Esto se registra como un % de aumento (deformación).
Los valores de elongación variarán ampliamente entre diferentes geomallas y pueden ser un factor importante para seleccionar el producto correcto. ¿Están estandarizadas todas las pruebas de geomallas? Los principales métodos de prueba para comparar geomallas están estandarizados. Estos incluyen resistencia a la tracción, pruebas de fluencia, eficiencia de unión y dimensiones físicas.
Con la excepción de la prueba de eficiencia de unión, que es una prueba ASTM de EE. UU., las metodologías de prueba para los productos utilizados en el mercado europeo deben ser pruebas EN ISO.
¿Es importante el peso de la geomalla?
Si bien el peso de una geomalla tendrá un impacto en las diversas propiedades mecánicas de una geomalla en particular, no proporciona valores que puedan usarse en un diseño o para verificar la calidad. En general, las geomallas de menor calidad tendrán un peso mayor para una determinada resistencia que los productos de mayor calidad.
¿Debo usar una Geomalla fabricada con material reciclado?
No. Un producto fabricado (o parcialmente fabricado) con material reciclado no proporcionará los parámetros óptimos para una aplicación determinada y, por lo tanto, será menos eficiente. La calidad variable del material reciclado posconsumo impide la fabricación de materiales de alta resistencia con una alineación molecular uniforme.
¿Qué tipo y grado de geomalla debo usar para mi proyecto?
Si la geomalla se va a utilizar en una aplicación uniaxial, factores como la altura de la pendiente, las cargas de sobrecarga y los parámetros del suelo serán relevantes para establecer el producto correcto.
Alternativamente, si la geomalla se utilizará en una aplicación biaxial, serán relevantes las cargas por eje, el CBR de la subrasante y el tamaño del relleno granular que se utilizará.
¿Cómo se pueden unir las Geomallas?
Dependiendo de la aplicación, es posible que sea necesario unir las geomallas. Este es particularmente el caso cuando se usan geomallas uniaxiales y una forma común de hacerlo es por medio de una junta 'bodkin'. Cuando se utilizan geomallas biaxiales, el procedimiento más común es tener una superposición simple en los bordes adyacentes de 300 a 500 mm. En ciertas aplicaciones, el diseño puede requerir una superposición (o longitud de unión) mayor.
Semblanza
La participación de Nigel Wrigley en la industria de los geosintéticos se remonta al desarrollo de la tecnología de geomallas en 1979, cuando se inventó el concepto de usar mallas de polímeros de alta resistencia para reforzar los suelos. ¡Toda su carrera se ha dedicado a estirar plástico para darle una gran resistencia!
Blog muy informativo! Realmente nunca conocí tales funciones de las geomallas, aunque las usamos para muchos proyectos de construcción. Y si alguien está interesado, Ocean Global tiene una amplia gama de soluciones de geomallas de calidad superior para todo tipo de problemas de construcción civil.