La geoespuma es poliestireno expandido (EPS) o poliestireno extruido (XPS) fabricado en grandes bloques livianos. Los bloques varían en tamaño, pero a menudo son de 2 m × 0,75 m × 0,75 m (6,6 pies × 2,5 pies × 2,5 pies). La función principal de la geoespuma es proporcionar un relleno liviano para los huecos debajo de una carretera, un acceso a un puente, un terraplén o un estacionamiento. La geoespuma EPS minimiza el asentamiento en los servicios públicos subterráneos. La geoespuma también se utiliza en aplicaciones mucho más amplias, que incluyen relleno liviano , relleno de techos verdes , inclusiones compresibles, aislamiento térmico y (cuando se forma adecuadamente) drenaje . [ cita requerida ]
La geoespuma comparte principios con los geocombs (anteriormente llamados estructuras celulares ultraligeras), que se han definido como "cualquier material fabricado creado por un proceso de extrusión que da como resultado un producto final que consiste en numerosos tubos abiertos que están pegados, unidos, fusionados o agrupados de otra manera". [1] La geometría de la sección transversal de un tubo individual generalmente tiene una forma geométrica simple (círculo, elipse, hexágono, octógono, etc.) y es del orden de 25 mm (0,98 pulgadas) de ancho. La sección transversal general del conjunto de tubos agrupados se asemeja a un panal de abejas que le da su nombre. En la actualidad, solo se han utilizado polímeros rígidos ( polipropileno y PVC ) como material para geocombs.
El primer uso de EPS Geofoam se produjo en Oslo , Noruega, en 1972. Geofoam se utilizó en los terraplenes alrededor del puente Flom en un esfuerzo por reducir los asentamientos . Antes de instalar geofoam, esta área experimentaba entre 20 y 30 centímetros de asentamiento al año, lo que causaba daños extremos en la calzada. [2]
Debido al éxito del proyecto Geofoam de Oslo, la primera Conferencia Internacional Geofoam se celebró en Oslo, Noruega en 1985 para que los ingenieros intercambiaran conocimientos, resultados de investigación, compartieran nuevas aplicaciones y discutieran casos prácticos. Desde entonces, se celebraron dos conferencias más en Tokio , Japón y Salt Lake City , EE. UU., en 1996 y 2001, respectivamente. La conferencia más reciente se celebró en junio de 2011 en Lillestrom, Noruega. [3]
Entre 1985 y 1987, Japón utilizó más de 1.300.000 m3 ( 46.000.000 pies cúbicos) de geoespuma en 2.000 proyectos. Las pruebas y el uso de geoespuma en estos proyectos demostraron las ventajas potenciales de la geoespuma como relleno liviano. Por ejemplo, se colocó Geoespuma debajo de las pistas de aterrizaje en aeropuertos japoneses, lo que demostró que el material puede soportar una presión intensa y repetida. [2]
La geoespuma se utilizó por primera vez en los Estados Unidos en 1989 en la autopista 160 entre Durango y Mancos , Colorado. Un aumento de las precipitaciones provocó un deslizamiento de tierra que destruyó parte de la autopista. Se utilizó geoespuma para estabilizar la pendiente lateral de la autopista y evitar problemas similares. El uso de geoespuma en comparación con la restauración convencional dio como resultado una reducción del 84 % del costo total del proyecto. [4]
El proyecto de geoespuma más grande en los Estados Unidos se llevó a cabo entre 1997 y 2001 en la Interestatal 15 en Salt Lake City, Utah. [5] Se eligió la geoespuma para minimizar la cantidad de servicios públicos que necesitarían ser reubicados o remodelados para el proyecto. Se utilizó un total de 3.530.000 pies cúbicos (100.000 m 3 ) de geoespuma, y se ahorraron aproximadamente $450.000 al eliminar la necesidad de reubicar los postes de servicios públicos . [6] La geoespuma también se utilizó en terraplenes y estribos de puentes para la estabilidad de la base. [4] Posteriormente, debido al éxito del uso de geoespuma para el Proyecto de Reconstrucción de la I-15, la Autoridad de Tránsito de Utah ha utilizado terraplenes de geoespuma para sus líneas de tren ligero (es decir, TRAX) y de trenes de cercanías (es decir, FrontRunner). [7]
Entre 2009 y 2012, una empresa de fabricación de polímeros expandidos con sede en Vaudreuil suministró más de 625.000 m3 (22.100.000 pies cúbicos) de geoespuma para un nuevo segmento de la autopista 30 en la provincia de Quebec , en el área de Montreal , lo que lo convirtió en el proyecto de geoespuma más grande de América del Norte hasta la fecha.
Desde 2016, Geofoam se utiliza ampliamente en la construcción de la nueva autopista elevada 15 y el intercambiador de Turcot en Montreal.
Un breve resumen de las aplicaciones se puede encontrar en: [8]
La estabilización de taludes consiste en el uso de geoespuma para reducir la masa y la fuerza gravitacional en un área que puede estar sujeta a fallas, como un deslizamiento de tierra . La geoespuma es hasta 50 veces más liviana que otros rellenos tradicionales con resistencias a la compresión similares. Esto permite que la geoespuma maximice el derecho de paso disponible en un terraplén. El peso liviano de la geoespuma y su facilidad de instalación reducen el tiempo de construcción y los costos de mano de obra.
Los terraplenes con geoespuma permiten una gran reducción de los taludes laterales necesarios en comparación con los rellenos típicos. La reducción del talud lateral del terraplén puede aumentar el espacio utilizable en ambos lados. Estos terraplenes también se pueden construir sobre suelos afectados por asentamientos diferenciales sin verse afectados. Los costos de mantenimiento asociados con los terraplenes con geoespuma son significativamente menores en comparación con los terraplenes que utilizan suelo natural.
Algunos suelos débiles y blandos no pueden soportar el peso de la estructura deseada; en la imagen cercana se ve un puente elevado. Si se hubiera construido con relleno de tierra tradicional, habría sido demasiado pesado y deformaría el suelo débil que se encuentra debajo y dañaría el puente. Para reducir los costos al no excavar en el lecho de roca, se utiliza geofoam para el relleno interior del puente.
El uso de geoespuma para estructuras de contención reduce la presión lateral, además de prevenir el asentamiento y mejorar la impermeabilización. El peso ligero de la geoespuma reducirá la fuerza lateral sobre un muro de contención o un estribo . Es importante instalar un sistema de drenaje debajo de la geoespuma para evitar problemas con la presión hidrostática acumulada o la flotabilidad .
La protección de los servicios públicos se puede lograr mediante el uso de geoespuma para reducir las tensiones verticales en las tuberías y otros servicios públicos sensibles. Reducir el peso sobre un servicio público mediante el uso de geoespuma en lugar de suelo típico evita que los servicios públicos sufran posibles problemas, como derrumbes.
El aislamiento del pavimento consiste en el uso de geoespuma debajo del pavimento, donde el espesor del mismo puede controlarse en función de las condiciones de levantamiento por congelación . El uso de geoespuma como elemento de aislamiento de la subrasante reducirá este espesor diferencial. La geoespuma está compuesta en un 98 % por aire en volumen, lo que la convierte en un aislante térmico eficaz. La instalación adecuada de la geoespuma es especialmente importante, ya que los espacios entre los bloques de geoespuma actuarán en contra de los efectos aislantes de la geoespuma.
Las ventajas de utilizar geoespuma incluyen:
Las desventajas de utilizar geoespuma incluyen:
[11] [12]
