Consideraciones para el Refuerzo del Suelo (Tira metálica, Tejidos no Biodegradables, Geomallas ). : Ingenieria Civil

Tiras metálicas

En la mayoría de los casos se usan tiras de acero galvanizado como refuerzo en el suelo, sin embargo, dicho material es susceptible a la corrosión. La rapidez del desgaste varía por los factores ambientales. Binquet y Lee (1975) aseguraron que la rapidez promedio de la corrosión de tiras de acero galvanizado varía entre 0.025 y 0.050 mn/año. Por lo tanto, en el diseño del refuerzo debe tomarse en cuenta esta cifra. Se tiene entonces

Es necesario efectuar más investigación sobre materiales resistentes a la corrosión, como fibras de vidrio, antes de ser usados corno tiras de refuerzo.

Tejidos no biodegradables

A los tejidos no biodegradables se les llama geotextiles. Desde 1970 su uso en la construcción se incrementó considerablemente alrededor del mundos Los tejidos se fabrican generalmente a base de derivados del petróleo, tales como poliéster, polietileno y polipropileno, pero pueden elaborarse también a base de fibras de vidrio. Los geotextiles no se preparan con tejidos naturales porque se degradan muy rápidamente. Pueden ser trenzados, tejidos, o sin trenzar.

Los trenzados se fabrican a base de dos conjuntos de filamentos o grupos paralelos de estambre entrelazados sistemáticamente que forman una estructura plana. Los geotextiles tejidos se forman entrelazando una serie de lazos de uno o más filamentos o grupos de estambre para formar una estructura plana. Los geotextiles no trenzados se forman con filamentos o fibras cortas dispuestas según un patrón orientado o al azar en una estructura plana. Esos filamentos o fibras cortas son, al principio, dispuestos en una red o malla suelta. Luego son unidos entre sí por uno o varios de los siguientes procesos:

1. Unión química; por medio de pegamento, hule, látex, derivados de celulosa, y otros más

2. Unión térmica; por medio de calor para la fusión pardal de los filamentos.

3. Unión mecánica; mediante costura de aguja

Los geotextiles no trenzados cosidos con aguja son de gran espesor y tienen una alta permeabilidad en su plano.

Los geotextiles tienen cuatro usos principales en la ingeniería de cimentaciones.

1. Drenaje: los tejidos pueden alizar rápidamente el agua del suelo hacia varias salidas, proporcionando una mayor resistencia a corte del suelo y por consiguiente una mayor estabilidad.

2. Filtración: cuando se colocan entre dos capas de suelo, una de grano grueso y otra de fino, el tejido permite la libre filtración del agua de una capa hacia la otra. Sin embargo, protege al suelo de grano fino de ser arrastrado hacía el suelo de grano grueso.

3 Separación: los geotextiles ayudan a mantener separadas las diversas caras de suelo después de la construcción y durante el periodo de servicio planeado para la estructura. Por ejemplo, en la construcción de carreteras, una capa sobrante arcillosa puede mantenerse separada de una capa base granulan

4. Refuerzo: la resistencia a la tensión de los geotejidos incrementa la capacidad de apoyo del suelo.

Geomallas

Las geomallas son materiales poliméricos de alto módulo, tales como el polipropileno y el polietileno, y son preparadas por estirado. La empresa Netion Ltd., del Reino Unido fue la primera productora de geomallas. En 1982, la empresa Tensar; llamada actualmente Tensar Earth Technologies, Inc., las introdujo en Estados Unidos.

La función principal de las geomallas es el refuerzo y son materiales relativamente rígidos en forma de red con grandes espacios llamados aberturas. Estas son suficientemente grandes para permitir la trabazón con el suelo o roca que las rodea para efectuar las funciones de refuerzo y/o segregación.

Las geomallas son generalmente de dos tipos: (a) biaxiales y b) uniaxiales. La figura 1.45a y 1.45b muestra los dos tipos, producidos por Tensar Earth Technologies, Inc. Las rejillas uniaxiales Tensar son fabricadas mediante el estirado de una lámina perforada de polietileno extraído de alta densidad en una dirección bajo ciertas condiciones cuidadosamente controladas. Este proceso alínea las largas cadenas moleculares del polímero en la dirección del estirado y resulta un producto con alta resistencia unidireccional a la tensión y alto módulo. Las rejillas biaxiales Tensar se fabrican estirando la lámina perforada de polipropileno en dos direcciones ortogonales. Así resulta un producto con alta resistencia a la tensión y módulo en dos direcciones perpendiculares. Las aberturas resultantes en la rejilla son cuadradas o bien rectangulares.

Las geomallas comerciales para refuerzo de suelos tienen espesores nominales de costillas de aproximadamente 0.02 a 0.06 pulg (0.5 a 1.5 mm) y uniones de aproximadamente 0.1 a 0.2 pulg. (2.5 a 5 mm). Las geomallas usadas para refuerzo de suelos tienen generalmente aberturas de forma rectangular o elíptica y varían entre ly6 puig (25 y 150 mm). Las geomallas son fabricadas de manera que las áreas abiertas sean mayores al 50% de la superficie total. Éstas desarrollan resistencias de refuerzo a bajos niveles de deformación unitaria, por ejemplo al 2% (Carroll, 1988). La tabla 1.17 proporcionan algunas propiedades de rejillas biaxiales disponibles en el mercado.