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Un geotextil es una tela permeable y flexible de fibras sintéticas, principalmente polipropileno y poliéster, las cuales se pueden fabricar de forma no tejida (non woven) o tejida (woven) dependiendo de su uso o función a desempeñar

Se fabrican generalmente desde 90 hasta 400g/m² y sus principales aplicaciones son: el control de la erosión, el refuerzo de suelos, la filtración y separación entre capas de materiales, el proporcionar una capa drenante y la protección degeomembranas.
El mercado de los geotextiles es sumamente extenso y se fabrican en los Estados Unidos, Canadá, Europa y Asia. La mayor parte del producto que se consume en México es fabricado por empresas locales.

Se fabrican una gran cantidad de geotextiles con las más variadas características:

Algunos geotextiles tienen un espesor de algunos milímetros y una estructura permeable. Estos pueden constituirse en drenes.
Otros geotextiles son impermeables, estos pueden ser utilizados para impermeabilizar canales o embalses, ya sea recubriéndolos con una camada de tierra o utilizándolos para aumentar la impermeabilidad de revestimientos de cemento.
Algunos geotextiles son resistentes a la tracción, estos pueden ser utilizados para aumentar la resistencia del suelo frente a deslizamientos, llegándose a formar taludes estructurados con geotextiles.

Conceptos básicos

Tejidos: las fibras se orientan en dos direcciones (trama y urdimbre).
No tejidos: las fibras que conforman el geotextil están dispuestos en forma aleatoria.
Fibra continua: las fibras del geotextil no tejido pertenecientes al producto final son infinitos.
Calandrados: la unión entre las fibras del geotextil no tejido es una unión térmica donde las fibras pasan a través de dos calandras.
Punzonado + Termosoldado:la unión entre las fibras del geotextil no tejido es una unión mecánica mediante agujas que entran y salen a gran velocidad, con una posterior termofusión creando continuidad de fibras en producto final.
Filamentos continuos: los filamentos del geotextil no tejido que conforman el producto final son infinitos.
Fibras cortadas: los filamentos del geotextil que componen el producto final poseen longitudes determinadas.
Agujados, punzonados o agujeteados: los filamentos del geotextil no tejido se unen mediante unión mecánica a través de agujas dispuestas en la parte inferior y superior de la napa de filamentos que entran y salen a gran velocidad de la napa cohesionando y entrelazando los filamentos.
Termofijados: los filamentos están unidos mediante calor a través de un proceso de termofusión.

Geotextiles según su forma de fabricación

Tejidos: la malla está tejida con fibras en dos direcciones, (trama y urdimbre). Pueden ser:

a. Tejidos planos.

b. Tricotados.

No tejidos: fibras entrelazadas en forma aleatoria ligadas mediante procesos mecánicos, térmicos o químicos con filamento continuo. Pueden ser:

a. Agujados.

b. Termosoldados.

Mixtos: la malla se compone de fibras cortadas. Pueden ser:

a. Agujados.

b. Agujados y termosellados.

Tipos de geotextiles

Los geotextiles agujados de fibra cortada no sometidos al proceso de termofusión son materiales con mínima resistencia mecánica, ya que al no haber unión entre sus elementos y no estar ligados entre sí, pueden ser perforados con facilidad ante la aplicación de una fuerza perpendicular ya que sus fibras se abren sin ofrecer resistencia, al mismo tiempo los esfuerzos de tracción las separan desenlazándolas.

Los geotextiles solo termosoldados no tienen espesor, su elongación es menor que los agujados.

Los geotextiles agujados de filamento continuo, o agujados y termosoldados, poseen alta resistencia mecánica para evitar la rotura, también poseen espesores adecuados para cumplir con su función de drenaje, función de geotextil antihierbas, función de protección de las geomembranas y función con efecto colchón..

Propiedades de los geotextiles

El geotextil es una malla compuesta por fibras sintéticas cuyas funciones principales se basan en su resistencia mecánica a la perforación y tracción, y a su capacidad drenante.

Sirven en la construcción de sub-bases de carreteras y ferrocarriles, en presas, evitan posibles erosiones realizan funciones de drenaje en canales, muros de contención, etc.

Los geotextiles sirven para separar tierras de diferente granulometría estabilizando el terreno, para protección de láminas impermeabilizantes.

Los geotextiles pueden desempeñar distintas funciones:

Separación

La separación impide el contacto entre dos superficies de distintas propiedades físicas, lo cual evita su mezcla y contaminación aunque permite el flujo libre de líquidos filtrándolos a través del geotextil, puede ser entre dos capas diferentes de suelo aportado o entre suelo natural y de aporte.

Para evitar la mezcla de materiales debe soportar las cargas estáticas y dinámicas del material de aporte y del tráfico durante su colocación, así como también la retención de finos. El polipropileno lo mantiene estable ante la alcalinidad del cemento e inerte frente a los diversos elementos químicos presentes en el terreno.

En la función de separación deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

Resistencia a la tracción.
Resistencia al punzonamiento.
Elongación a la rotura.
Perforación dinámica por caída libre de cono.
Abertura de poros eficaz.
Espesor del geotextil.

Filtración

La filtración es la propiedad de retención de un material de ciertas partículas sometidas a fuerzas hidrodinámicas al tiempo que permite el paso de fluidos. La función de filtro debe garantizar su estabilidad hidráulica.

En esta función de filtración deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

Permeabilidad.
Abertura eficaz de los poros.
Espesor del geotextil.

Drenaje

El drenaje es el proceso mediante el cual se realiza el pasaje de un lugar a otro de un fluido (líquido o gas), evacuándolo. De esta manera se efectúa la eliminación por evacuación en el espesor del geotextil sin producir el lavado de finos.

En esta función de drenaje deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

Permeabilidad en el plano del geotextil
Espesor del geotextil

Refuerzo

El refuerzo del geotextil se consigue por las propiedades que poseen ciertos geotextiles, mejorando sus propiedades mecánicas y disminuyendo el nivel de cargas sobre el terreno porque realiza un trabajo de homogeneizar las cargas sobre una superficie extensa.

Consideramos dos tipos de refuerzos:

Refuerzo en la tracción, eliminando las fuerzas de vuelco. Por ejemplo: en muros de contención, por intercalación del geotextil hacia el interior del muro.
Estabilización del suelo mediante confinamiento de partículas evacuando por supresión el agua contenida.

En esta función de refuerzo deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

Curva de deformación
Resistencia mecánica a la tracción, punzonamiento y desgarro.
Fluencia, fatiga y fricción contra el terreno.además ayuda a mejorar la calidad de soportedel suelo.

Protección

La función de protección permite que el sistema geotécnico no se deteriore. El geotextil actúa protegiendo geomembranas impermeables; de modo que impide que se produzcan daños mecánicos de abrasión o punzonamiento.

En esta función de protección deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

Resistencia al punzonamiento.
Perforación dinámica por caída libre de cono.
Espesor (efecto colchón para protección de la geomembrana).

Qué es Geotextiles?

El Geotextil es un material sintético plano formado por fibras poliméricas (polipropileno, poliéster o poliamidas), similar a una tela y de gran deformabilidad. Los geotextiles como su nombre indica, se asemejan a textiles, telas, que se puden enrollar, cortar, coser, etc ...

Propiedades de los Geotextiles

El Geotextil es una malla compuesta por fibras sintéticas cuyas funciones principales se basan en su resistencia mecánica a la perforación y tracción, y a su capacidad drenante. Sirven en la construcción de sub-bases de carreteras y ferrocarriles, en presas, evitan posibles erosiones, realizan funciones de drenaje en canales, muros de contención, etc. Los geotextiles sirven para separar tierras de diferente granulometría estabilizando el terreno, para protección de láminas impermeabilizantes, para jardinería y minería.

A continuación vemos las funciones que desempeñan los geotextiles:

Separación
Refuerzo
Filtración
Drenaje
Protección

Separación

Divide estratos diferentes, evitando la mezcla indeseada de los materiales, ejemplo práctico, delimitando una capa de drenaje de arena gruesa, del resto de un terraplén construido en arcilla, evitando así que los flujos internos de agua arrastren el material fino y llegue a colmatarse la capa drenante.
Impide la contaminación de los agregados seleccionados con el suelo natural. En la función deSeparación deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
Resistencia a la tracción.
Resistencia al punzonamiento
Elongación a la rotura.
Perforación dinámica por caída libre de cono.
Abertura de poros eficaz.
Espesor del Geotextil

Refuerzo

Consideramos dos tipos de refuerzos:

Refuerzo en la tracción, eliminando las fuerzas de vuelco. Por ej.: en muros de contención, por intercalación del Geotextil hacia el interior del muro.
Estabilización del suelo mediante confinamiento de partículas evacuando por supresión el agua contenida.
En Taludes y Muros de Contención por su versatilidad (en contacto con tierras y rocas), cumpliendo fundamentalmente funciones de rotura de capilaridad y refuerzo a la tracción.
El Geotextil a utilizar debe tener una alta resistencia a la tracción, pues trabaja en dirección contraria a los empujes de las tierras; de esta manera absorbe los esfuerzos de empuje y evita el vuelco del talud o la ladera, para ello se coloca Geotextil paralelo al suelo, en la misma ladera. llegándose a formar taludes estructurados con geotextiles.
Todo suelo tiene baja resistencia a la tensión, el Geotextil absorbe los esfuerzos de tensión que el suelo no posee.
En esta función de Refuerzo deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

. Curva de deformación

. Resistencia mecánica a la tracción, punzonamiento y desgarro.

. Fluencia, fatiga y fricción contra el terreno. Además ayuda a mejorar la calidad dde soporte del suelo.

Filtración

El Geotextil permite el paso del fluído a través de los poros, impidiendo que las partículas sólidas traspasen.
Se colocan Geotextiles como Capas Separadas o como Filtro Drenante. El procedimiento que abarca obras de carreteras u obras hidráulicas que requieran una separación de capas de distintas características para efectuar filtrado en sistemas de drenaje.
La función de filtro debe garantizar su estabilidad hidráulica. En esta función de Filtracióndeben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

. Permeabilidad

. Abertura eficaz de los poros

. Espesor del Geotextil

Drenaje

Drena el agua en el plano del Geotextil, evitando el desarrollo de la presión de poros en la masa de suelo a considerar.
En esta función de Drenaje deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

. Permeabilidad en el plano del Geotextil

. Espesor del Geotextil

Protección

Gracias al espesor de los geotextiles no tejidos, estos absorben los esfuerzos inducidos por objetos angulosos o punzantes, protegiendo los materiales laminares como en el caso de geomembranas.
En esta función de Protección deben tenerse en cuenta los siguientes parámetros:

. Resistencia al punzonamiento

. Perforación dinámica por caída libre de cono.

. Espesor (efecto colchón para protección de la geomembrana). Barrera impermeable.

Los Geotextiles No Tejidos al impregnarse con asfalto, elastómeros u otro tipo de mezclas poliméricas, crean una barrera impermeable contra fluidos.

Campo de aplicación - Función principal - Funciones secundarias

Carreteras --> Separación; Filtración; Protección; Drenaje;
Ferrocarriles --> Separación; Filtración;
Obras hidráulicas --> Filtración; Separación;
Drenajes --> Filtración; Separación; Drenaje;
Taludes --> Refuerzo; Drenaje;
Túneles --> Protección; Drenaje; Separación;
Vertederos --> Protección; Drenaje; Refuerzo;
Jardines --> Separación; Drenaje;

Ejemplos de Aplicaciones

Vías y Carreteras

En la construcción de vías pavimentadas y no pavimentadas, los geotextiles mejoran la capacidad del terreno, al permitir una mejor distribución de las cargas producidas por el tráfico. Actúan como separador entre la sub–base y la subrasante, evitando el ascenso de finos debido a cargas repetitivas.

Permiten la construcción de vías sobre suelos blandos y saturados.
Disminuyen los espesores iniciales de la base y la sub-base.
Logran un mejor confinamiento de los agregados.
Evitan el desarrollo de baches o hundimientos.
Crean una condición drenada en el relleno mejorando las propiedades de resistencias del material.
Actúan como filtro impidiendo el arrastre del material durante el flujo del agua.
Mejoran la superficie de rodadura.
Incrementan la vida útil del pavimento.
Reducen el programa de mantenimiento de la vía.

Secuencia de instalación:

Se prepara el terreno, removiendo los bloques de roca, troncos y arbustos que tenga la subrasante, rellenando los huecos hasta conformar una superficie plana.
Se desenrolla el Geotextil directamente sobre la superficie lograda en el paso anterior, con el fin de estabilizar y mejorar la subrasante. Si es necesario más de un rollo, se asegura haciendo los traslapos requeridos.
Se descarga el material de agregados en el lugar escogido. No permitir el tránsito de maquinaria sobre el Geotextil hasta que se conforme la primera capa compactada.
Se esparce el material de relleno sobre el Geotextil con una primera capa compactada de 15 cm. En caso de subrasantes muy blandas se compactan ligeramente las dos primeras capas.
Finalmente compacte el material de relleno con el equipo adecuado para dar paso al tráfico temporal de la vía o comenzar labores de colocación de la capa de rodadura.

Ferrovías

Los Geotextiles utilizados en las ferrovías, distribuyen las cargas trasmitidas por el ferrocarril al terreno de fundación, lográndose un mejor comportamiento de la vía. Actúan como separador y medio de filtración del balasto y el terreno. Prolongan la vida útil de la ferrovía al impedir la contaminación del balasto con los finos del suelo.

Muros de contención

Los Geotextiles cumplen una función de refuerzo, permitiendo la construcción de taludes con pendientes más inclinadas.

Disminuyen el costo total de la obra comparativamente con técnicas convencionales.
Reducen el tiempo de construcción.
No requieren de mano de obra especializada para su construcción.

Una de las técnicas más novedosas en el uso de los geotextiles PAVCO es el tratamiento de muros para edificios, con el fin de mejorar las condiciones de fundación del mismo. Evitan filtraciones en el nivel del sótano.

Disipan la presión hidrostática contra el muro de la edificación.
Evitan la contaminación del material de relleno con el suelo natural.

Terraplenes

El uso de geotextiles en terraplenes ofrece considerables reducciones en los costos contra técnicas convencionales de construcción. Cuando la fundación es de baja capacidad portante y no ofreceun factor de seguridad adecuado, es imposible la construcción de terraplenes altos. El Geotextil absorbe esfuerzos de tensión, mejorando la capacidad portante del terreno, permitiendo así la construcción de terraplenes altos y gaviones. Los Geotextiles actúan como filtro evitando la contaminación de los gaviones con los finos del talud, por causa de las ex-filtraciones.

Disipan las presiones hidrostáticas sobre el espaldón de los gaviones asegurando su estabilidad.
Impiden la socavación de los materiales del talud.

Muelles y puentes

En la construcción de muelles y puentes, los geotextiles actúan como filtro en los planes, evitando la erosión del suelo de fundación producida por las corrientes de agua.

Presas, diques y canales

Los Geotextiles cumplen con las funciones de filtración y separación entre el material sumergido y el material grueso de protección tales como enroscados o Bolsa retos.

Previenen la erosión de los finos del dique por el arrastre del agua.

Túneles

Se utilizan los Geotextiles en la construcción de túneles revestidos en concreto. Cuando se colocan geomembranas impermeables, los protege de los movimientos entre la pared de roca del túnel y el revestimiento en concreto.

Disipan la presión hidrostática sobre la Geomembrana impermeable y conducen el agua a un sistema de drenaje, asegurando que el túnel permanezca seco.

Embalses y rellenos sanitarios

Para impermeabilizar embalses y rellenos sanitarios existe el sistema compuesto por Geotextiles y Geomembranas.

Embalses:

Funcionan como colchón que evita el punzonamiento de la Geomembrana.
Crean un plano de ventilación de gases.
Disipan las supresiones de agua.

Rellenos sanitarios:

Actúan como detector de fugas o exfiltraciones de lixiviados.
Evitan el punzonamiento de las geomembranas durante la construcción.
Trabajan como tansmisor de fluídos o disipador de gases, evitando la explosión de las geomembranas.