Una geomalla es un material geosintético que se utiliza para reforzar suelos y materiales similares. Los suelos se separan bajo tensión. En comparación con el suelo, las geomallas son resistentes a la tensión. Este hecho les permite transferir fuerzas a un área de suelo más grande de lo que sería el caso de otra manera. [ cita requerida ]
Las geomallas suelen estar hechas de materiales poliméricos , como poliéster , alcohol polivinílico , polietileno o polipropileno . Pueden estar tejidas o tricotadas a partir de hilos, soldadas con calor a partir de tiras de material o producidas perforando un patrón regular de agujeros en láminas de material y luego estirándolas hasta formar una cuadrícula.
El desarrollo de métodos de preparación de materiales poliméricos relativamente rígidos mediante estiramiento por tracción , [2] en cierto sentido " trabajo en frío ", planteó la posibilidad de que dichos materiales pudieran usarse en el refuerzo de suelos para muros, pendientes pronunciadas , bases de carreteras y suelos de cimentación . La función principal de las geomallas es el refuerzo. Esta área, como ocurre con muchos otros geosintéticos , es muy activa, con una serie de productos, materiales, configuraciones, etc. diferentes, que conforman el mercado actual de geomallas. La característica clave de todas las geomallas es que las aberturas entre los conjuntos adyacentes de nervaduras longitudinales y transversales, llamadas "aberturas", son lo suficientemente grandes como para permitir el paso del suelo de un lado de la geomalla al otro. Las nervaduras de algunas geomallas suelen ser bastante rígidas en comparación con las fibras de los geotextiles . Como se analiza más adelante, no solo es importante la resistencia de las nervaduras, sino también la resistencia de las uniones. La razón de esto es que, en situaciones de anclaje, el suelo que atraviesa las aberturas se apoya contra las costillas transversales, que transmiten la carga a las costillas longitudinales a través de las uniones. Las uniones son, por supuesto, donde las costillas longitudinales y transversales se encuentran y se conectan. A veces se las llama "nodos".
Actualmente existen tres categorías de geomallas. Las primeras y originales (denominadas tipos unificados u homogéneos, o más comúnmente denominadas "geomallas perforadas y estiradas") fueron inventadas por el Dr. Frank Brian Mercer [3] en el Reino Unido en Netlon, Ltd., y fueron traídas a Norteamérica en 1982 por la Corporación Tensar. Una conferencia en 1984 fue útil para acercar las geomallas a la comunidad de diseño de ingeniería. [4] También está disponible un tipo similar de geomalla estirada que se originó en Italia por Tenax, al igual que productos de nuevos fabricantes en Asia .
La segunda categoría de geomallas son geomallas más flexibles, de tipo textil, que utilizan haces de fibras de poliéster recubiertas de polietileno como componente de refuerzo. Fueron desarrolladas por primera vez por ICI Linear Composites LTD en el Reino Unido alrededor de 1980. Esto condujo al desarrollo de geomallas de hilo de poliéster fabricadas en maquinaria de tejido textil. En este proceso, cientos de fibras continuas se juntan para formar hilos que se tejen en costillas longitudinales y transversales con grandes espacios abiertos entre ellas. Los cruces se unen mediante tejido o entrelazado antes de que toda la unidad se proteja con un revestimiento posterior. El betún , el látex o el PVC son los materiales de revestimiento habituales. Los geosintéticos dentro de este grupo son fabricados por muchas empresas que tienen varios productos de marca registrada. Posiblemente haya hasta 25 empresas que fabrican geomallas de poliéster de tipo hilo recubierto en todo el mundo.
La tercera categoría de geomallas se fabrica uniendo mediante láser o ultrasonidos varillas o correas de poliéster o polipropileno formando una cuadrícula. Dos fabricantes fabrican actualmente este tipo de geomallas.
El sector de las geomallas es extremadamente activo no sólo en la fabricación de nuevos productos, sino también en el suministro de información técnica importante para ayudar al ingeniero de diseño .
Por lo general, los muros de contención se construyen con hormigón armado; si no se desea una superficie impermeable, sería una solución sensata crear un área de relleno (pero no para la construcción de presas). La elección de un terreno reforzado con refuerzos de geomalla en lugar de un muro de contención de hormigón armado también contribuirá al equilibrio ecológico. Si bien las superficies de los muros de hormigón armado no pueden ser cubiertas con vegetación, las superficies de las áreas rellenas reforzadas con refuerzos de geomalla sí pueden ser cubiertas con vegetación. [5]
Las geomallas se utilizan ampliamente en una amplia gama de proyectos de ingeniería civil, que abarcan desde la generación de energía y la estabilización de suelos hasta el control de la erosión y la mejora de las carreteras. Al abordar los desafíos inherentes a la construcción en terrenos, las geomallas surgen como una solución natural y rentable para el desarrollo de subrasantes. Los ingenieros civiles deben considerar varios factores según el terreno que se vaya a desarrollar. En Strata Geosystems, nos comprometemos a brindar asistencia durante todo el proceso de planificación y consulta. Algunas aplicaciones comunes de las geomallas son:
1. Pavimentos: Las geomallas se han empleado de manera eficaz en la construcción de pavimentos y carreteras durante las últimas dos décadas. Sus aplicaciones incluyen la mejora de la subrasante, el refuerzo de la capa base, la subbase y las capas superficiales. Al reforzar los pavimentos con geomallas, se detiene el desplazamiento hacia afuera del balasto ferroviario y se reduce significativamente el asentamiento. Este refuerzo es particularmente beneficioso en suelos arcillosos compresivos, ya que mejora la relación de carga de California (CBR) de los compuestos de suelo de subrasante. Las geomallas más rígidas demuestran un rendimiento superior en condiciones de subrasante blanda en comparación con las geomallas flexibles, que tienden a reaccionar rápidamente a las cargas aplicadas.
2. Muros de contención: En las aplicaciones de muros de contención, se utilizan geomallas para estabilizar el material de relleno. La estabilidad de los muros de contención de tierra se ve afectada por el ángulo de fricción, y el rendimiento de las geomallas se ve afectado por sus propiedades de fluencia y relajación de tensiones. Es esencial garantizar que la tensión de trabajo no supere el 40% de la resistencia de la geomalla. Las geomallas de alta resistencia se deben colocar en el medio del muro de contención, o se debe reducir el espaciamiento del refuerzo de la geomalla para mejorar la estabilidad. Este refuerzo ayuda a aumentar las capacidades de carga y absorción de energía del muro, en particular cuando se trata de rellenos marginales.
3. Cimentaciones en suelos blandos: Las geomallas son fundamentales en las aplicaciones de cimentación, en particular en condiciones de suelos blandos, donde proporcionan la rigidez y estabilidad necesarias para actuar como refuerzo. Tanto las geomallas uniaxiales como las biaxiales se utilizan comúnmente en obras de cimentación. La eficacia de las geomallas para mejorar la estabilidad depende en gran medida de su capacidad de entrelazado con los agregados. Los estudios han demostrado que la capacidad de carga de las cimentaciones rígidas circulares aumenta significativamente con el uso de refuerzo de geomallas, especialmente cuando se emplean múltiples capas.
4. Estabilidad de taludes: Las geomallas desempeñan un papel fundamental en la mejora de la estabilidad de taludes, ya que influyen en la deformación de los taludes y en la estabilidad general. Las investigaciones indican que la adición de un refuerzo de geomalla puede mejorar el comportamiento de asentamiento de carga y la capacidad de carga en lugares seleccionados dentro del talud. La eficacia de las geomallas en taludes depende de factores como la longitud, la distancia al borde y el tamaño de las partículas. Si bien las geomallas más largas pueden aumentar los costos, también mejoran el factor de seguridad de los terraplenes de tierra al reducir el desplazamiento en condiciones de carga.
5. Estructuras de hormigón: En aplicaciones estructurales, las geomallas sirven como refuerzo adicional y refuerzo de corte, mejorando significativamente la capacidad de carga de los componentes de hormigón. El uso de fibras como polipropileno y acero junto con geomallas mejora la resistencia y la absorción de energía, al tiempo que reduce el deslizamiento, el corte y la resistencia de adherencia. Las geomallas son especialmente eficaces en capas delgadas de hormigón y estructuras prefabricadas, proporcionando resistencia a los productos químicos, la corrosión y las variaciones de temperatura. Su incorporación a elementos estructurales conduce a un mejor rendimiento general y durabilidad. [6]