Los geosintéticos son materiales poliméricos. Una de sus principales funciones es reforzar suelos en obras de ingeniería civil, así como mejorar su resistencia y estabilidad. Conoce sus características técnicas en este artículo para saber cuál de estas soluciones debes integrar en tu proyecto. 

Definición de los geosintéticos

 
Los geosintéticos son materiales poliméricos con amplia utilidad en la geotecnia. Entre otras cosas, mejoran el comportamiento mecánico del suelo. Particularmente, son fundamentales en la construcción de suelos reforzados porque forman parte de las capas colocadas dentro del suelo de relleno.  

A su vez, cuando el sistema de suelo reforzado se utiliza en estructuras de contención que dan origen a los muros mecánicamente estabilizados (MME). En ese sentido, los geosintéticos son soluciones claves e indispensables en este tipo de proyectos. En este punto podrías preguntarte cuál es el que debes elegir. Pues bien, veamos los principales tipos de geosintéticos, así como los materiales con que pueden estar fabricados.  

Clasificación de estas soluciones geotécnicas

Los geosintéticos se clasifican en diferentes tipos, así que su elección en el diseño estructural de sistemas de refuerzo depende de características como las dimensiones, los esfuerzos, la rigidez, la durabilidad y el tipo de material. Por ejemplo, los geotextiles y las geomallas se definen por su estructura y función, así como por su resistencia que se expresa se expresa como fuerza a tensión por unidad de longitud.  

Los geotextiles, además, pueden ser tejidos o no tejidos y se utilizan en aplicaciones de filtración, separación y refuerzo. Las geomembranas, por su lado, son láminas impermeables ideales para la contención de líquidos y residuos. Otro tipo de geosintético ideal para drenaje son las georredes, estructuras tridimensionales que evitan la acumulación de agua.  

Si lo que buscas es estabilizar suelos blandos y controlar la erosión, debes saber que las geoceldas son una excelente solución porque su diseño con celdas interconectadas proporciona resistencia y estabilidad, para resolver esos problemas. Las geomallas, en cambio, son redes que ayudan a mejorar la capacidad de carga del suelo. Finalmente, también están los geocompuestos como alternativas integrales, pues estos combinan dos o más tipos de geosintéticos en un solo producto para ofrecer múltiples soluciones. 

Principales materiales empleados en la fabricación de geosintéticos 

Desde otro punto de vista, la elección del polímero también define las propiedades mecánicas y la durabilidad de cada geosintético. Si bien los refuerzos poliméricos no son susceptibles a la corrosión como el acero, pueden degradarse por mala instalación, temperaturas elevadas, daños mecánicos, exposición a rayos UV y agentes químicos o biológicos. Aquí te compartimos algunas características que puedes considerar si estás en un proceso de elección de soluciones para tu proyecto:  

• El polipropileno y polietileno son resistentes a soluciones ácidas y básicas, de bajo costo y presentan deformabilidad bajo carga constante. 

• El poliéster ofrece alto módulo elástico y baja deformabilidad, aunque es vulnerable a soluciones muy alcalinas; concretamente, es más vulnerable a la hidrólisis y a temperaturas altas, sobre todo en entornos alcalinos o con alta disponibilidad de agua.  

• La poliamida presenta alta resistencia a la abrasión y elevado módulo elástico, pero pierde propiedades mecánicas en contacto prolongado con el agua y su costo es más elevado. 

• Las poliolefinas son susceptibles a la oxidación acelerada por la presencia de metales de transición. Esto resalta la importancia de los antioxidantes en su composición para garantizar su funcionalidad a largo plazo, con expectativas de vida útil de hasta 100 años incluso bajo 20º C. 

De acuerdo con las variaciones anteriores, la recomendación es que cada geosintético sea evaluado individualmente debido a las diferencias en cuanto a polímeros, aditivos y geometría. Como referencia, te compartimos que Maccaferri ofrece soluciones de geotextiles fabricados con polipropileno y poliéster. Otro ejemplo son las geomembranas poliméricas que pueden ser fabricadas de polietileno de alta densidad (HDPE) y cloruro de polivinillo (PVC). Ambos son ideales por su baja impermeabilidad para aplicaciones de revestimiento e impermeabilización. 

El papel de los geosintéticos en el suelo reforzado y los MME 

Un suelo reforzado es aquel cuyas propiedades mecánicas se mejoran gracias a la inclusión de elementos de refuerzo colocados de forma paralela a la deformación principal. El refuerzo se distribuye de manera uniforme dentro de la masa de suelo con el fin de controlar las deformaciones y dirigir los esfuerzos tanto en tensión como en cortante y flexión (aunque la tensión es el modo de acción más común). 

Esta técnica sirve para compensar la baja resistencia a la tensión del suelo y lograr, así, una transferencia de esfuerzos continua entre el suelo y los geosintéticos colocados. Dentro de estas estructuras de contención, los diferentes tipos de geosintéticos ofrecen múltiples funciones: refuerzo, filtración, drenaje, protección, separación, impermeabilización y control de la erosión superficial.  

Algunos beneficios de estas soluciones

Desde su implementación en la década de 1980, el uso de los geosintéticos ha crecido significativamente, especialmente por la eficiencia y sustentabilidad que ofrecen frente a métodos tradicionales. Por ello, la construcción de muros mecánicamente estabilizados (MME) con geosintéticos es cada vez más común en las carreteras de México, por ejemplo, pues este tipo de estructuras permite solucionar restricciones de derecho de vía o condiciones de suelo desfavorables. 

En ese sentido, un muro mecánicamente estabilizado, además de integrar geosintéticos en el mejoramiento y refuerzo de suelo, emplea estas soluciones como recubrimientos. De esta manera, los geosintéticos protegen la estructura contra factores externos asociados con la naturaleza o con actividades humanas.  

Por ejemplo, en el caso de los muros con gaviones, los geodrenes son claves para evitar afectaciones estructurales asociadas con la presión hidrostática. Los geodrenes también son conocidos como geocompuestos de drenaje. Esto último porque combinan una capa central drenante (que puede ser una estera, una red o un elemento moldeado) con geotextiles en ambos lados.  

¿Te interesa conocer más sobre alguno de estos geosintéticos? 

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