Sesion 04 - Geotextiles (1)

7/23/2019 Sesion 04 - Geotextiles (1)

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LOSGEOTEXTILES

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Los Geotextiles

Areas de Apl ic ac ión Separación de materiales disímiles

- Entre subrasante y base granular en vías no pavimentadas, pavimentadas, aeropuertos y aeródromos.

- Entre subrasante y balasto de vías férreas.

- Entre suelos de fundación y terraplenes para carreteras o presas de tierra.

- Entre rellenos y capas de bases granulares.

- Entre varias zonas de una presa de tierra.- Entre las capas vieja y nueva de asfalto.

- Debajo de zonas de parqueo.

- Debajo de campos atléticos y deportivos.






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Los Geotextiles

Areas de Apl ic ac ión Refuerzo de suelos blandos y otros materiales- Sobre suelos blandos para carreteras, aeropuertos, vías férreas,

rellenos y campos atléticos y deportivos.- Sobre rellenos inestables, tales como sistemas de cierre o

cobertura.- Para confinamiento lateral de balastos de vías férreas.- Para construir muros reforzados.- Para reforzar terraplenes y presas de tierra o roca.- Para ayudar en la construcción de taludes empinados.- Como refuerzo de fundación sobre áreas cársticas y

termocársticas.- Para prevenir el punzonamiento de geomembranas por elsubsuelo, los materiales de relleno o la base granular.

- Para ayudar en la capacidad de soporte en las fundaciones poco profundas.






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Los Geotextiles

Areas de Apl ic ac ión

Filtración o flujo a través del plano

- En sustitución de filtros de suelos granulares.

- Debajo de la base granular en carreteras y aeropuertos.

- Alrededor de un dren o subdrén de piedra.

- Alrededor de una tubería perforada de subdrenaje.

- Como defensa o cerco para lodos.

- Entre gaviones y suelo de relleno.- Adosado a una geonet para prevenir la intrusión de suelo.

- Debajo de rip-rap o enrocado.






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Como filtro debajo de colchones






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Los Geotextiles

Areas de Apl ic ac ión

Drenaje o flujo en el plano

- Como drenaje interceptor de flujos horizontales.

- Como dren detrás de muros de retención.

- Como dren de líquidos o gases debajo de geomembranas.

- Como disipador de presión de poros en rellenos de tierra.

- Como reemplazo de drenes de arena.

- Para romper capilaridad en áreas de migración de sal.






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Diseño con Geotextiles

Diseño por costo y disponibilidad.

Diseño por Especificación

Diseño por Función






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Diseño por Costo y Disponibilidad

Es un método muy simple pero técnicamente pobre. Corresponde, en

realidad, a la primera etapa histórica en el uso de geotextiles.

Consiste en dividir los fondos disponibles entre el área a ser cubierta,

calculando así un precio unitario máximo para la determinación del

geotextil requerido.

El geotextil con las mejores propiedades, que se encuentre dentro del

límite de precio unitario y sujeto a su disponibilidad, es el elegido.

Es evidente que en este proceso de selección del geotextil, la intuición juega un rol fundamental.






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Diseño por especificación

El diseño por especificación es muy común y es usado casi

exclusivamente cuando se trabaja con entidades públicas. Con el

objeto de aplicar este método se confeccionan tablas para diferentes

categorías de aplicación de los geotextiles, en asociación con las

propiedades físicas, mecánicas e hidráulicas de los mismos.

Si bien es cierto el formato de estas tablas es similar para diferentes

entidades, los valores numéricos de las propiedades difieren.

Asimismo cada agencia tiene su propia perspectiva sobre la que esmás importante y el método para obtener su correspondiente valor

numérico.






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La Norma AASHTO M 288

En los EE.UU. existen especificaciones de este tipo en los

Departamentos de Transporte de algunos estados. La AASHTO

(American Association of State Highway and Transportation Officials),

una entidad federal, ha publicado su norma M288 que provee una

clasificación de 3 tipos de geotextiles basada esencialmente en una

lista de propiedades de resistencias mecánicas que dependen de tres

grados de supervivencia a esfuerzos de instalación.






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Clase 1 : Para supervivencia a condiciones deinstalación severas o agresivas con gran potencialde daño al geotextil.

Clase 2 : Para condiciones típicas. Se puedenespecificar si no hay información precisa sobre elcaso.

Clase 3 : Para condiciones de supervivencialigeras.






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Valores MARV vs. Promedio

En el Método de Diseño por Especificación, las especificaciones listan

propiedades mínimas requeridas para una determinada aplicación; en

cambio, los fabricantes muestran en sus catálogos las propiedades

promedio. El comparar ambos tipos de valores nos llevaría a un error

de concepto.

El valor promedio de una propiedad dada, dentro de un lote, es el

valor para el cual un 50% de valores de la muestra está por encima, yel otro 50% está por debajo. Por lo tanto, el valor promedio es

considerablemente más alto que el valor mínimo.






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Un valor intermedio entre estos dos extremos es elvalor mínimo promedio conocido como MARV

(siglas del inglés Minimum Average Roll Value), el

cual es el promedio de un número representativo de

ensayos realizados en rollos seleccionados de un

lote en cuestión.






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Estadísticamente, un aproximado de 16 % detodos los valores es menor que x – s; 2.5 % serámás bajo que x – 2s; y 0.15 % a más bajo que x – 3s, donde :

x = valor promedio; y

s = desviación estándar.

Por lo tanto, el valor MARV tiene un nivel deconfianza del 97.5 % .






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Valores MaxARV

En el caso en que se requiera especificar unapropiedad con un valor máximo, hemos deconsiderar el lado derecho de la curva de la figuraanterior y el valor referencial sería MaxARV






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Valores MARV

El valor x se calcula como :

y la desviación estándar

donde N = número de mediciones.

N

X X i

21

22

2

2

1

1

...

N X X X X X X S n






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Valores MARV

La varianza V es calculada como :

debería ser lo más baja posible para indicar un buencontrol de calidad en la fabricación.

100

X

S V






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Valores MARV

Cuando los fabricantes sólo exhiben sus valorespromedio, éstos deben ser disminuidos en dosdesviaciones estándar (aproximadamente de 5 a 20%) para obtener los MARV.

Indudablemente, los valores MARV son númerosque reflejan la variación inherente al control de

calidad en la fabricación de un determinadogeotextil.






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Diseño por función

El Diseño por función consiste en determinar lafunción primaria que cumple el geotextil y calcularel valor numérico requerido de la propiedadreferida a tal función .

Por otro lado, se obtiene el valor permisible dedicha propiedad para un determinado geotextil. Al

dividir este valor permisible entre el valorrequerido se encuentra el factor de seguridad.






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Propiedad permisible = valor numérico basado en unensayo de laboratorio que modela la situación real.

Propiedad requerida = valor numérico obtenido de unmétodo de diseño que modela la situación real.

FS = factor de seguridad por cargas desconocidas y/oincertidumbres dentro del proceso de ensayo o el procesoanalítico; algunas veces llamado Factor de SeguridadGlobal.

equerida propiedadr

ermisible propiedadpFS






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Si el factor de seguridad es suficientemente mayorque 1, el geotextil candidato es aceptable. Elproceso se repite para todos los geotextilesdisponibles y, si varios son aceptables, la elecciónfinal se hace por costo y disponibilidad.






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Todo este proceso esquematizado paso por pasosería el siguiente :1. Definir la aplicación particular, considerando no sólo el

geotextil sino todo el sistema que incluye los materiales(suelos)a ambos lados del geotextil.

2. Dependiendo de la situación (consecuencias que puedanderivarse de su falla) se decide un factor de seguridad

mínimo.

3. Decidir la función primaria del geotextil.






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4. Calcular numéricamente el valor requerido de lapropiedad del geotextil referida a la función.

5. Obtener el valor permisible de la propiedad respectiva delgeotextil candidato (o realizar el ensayo correspondiente).

6. Calcular el Factor de Seguridad (basado en los valoreshallados en los pasos 4 y 5).

7. Comparar este Factor de Seguridad con el valor obtenidoen el paso 2.






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8. Si no es aceptable, revisar otros geotextiles conpropiedades más apropiadas.

9. Si es aceptable, revisar si otra función secundaria delgeotextil es más crítica.

10. Repetir el proceso para otros geotextiles disponibles; si

más de uno satisface el factor de seguridad requerido,seleccionar el geotextil sobre la base de su disponibilidad y costo.






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PROPIEDAD ULTIMA vs. PROPIEDAD

PERMISIBLE

En el concepto de diseño por función, el factor de seguridadformulado tiene como numerador un valor permisible; este valor NOdebe ser tomado directamente como el resultado del ensayo, sino quedebe ser modificado por las condiciones in situ.Los valores numéricos de las propiedades de los geotextilesprovienen de representar condiciones idealizadas de trabajo y, portanto, resultan valores máximos que deben ser usados con estecriterio en el diseño.Para tomar en cuenta las diferencias existentes entre las condicionesde ensayo y las condiciones de campo, se usan los llamados factores

de reducción para convertir el valor último, obtenido en ellaboratorio, en un valor permisible.






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Problemas relacionados con propiedades

mecánicas

Para problemas relacionados con la resistencia delgeotextil, tales como separación y refuerzo, la fórmulapara obtener valores permisibles es la siguiente :

DB DQCR DI

ult perm xFR xFR xFRFR

T T 1

FRT T ult perm

1






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mecánicas

T perm = Resistencia a la tensión permisible.

T ult = Resistencia a la tensión última.

FR DI = Factor de reducción por daños de instalación.

FRCR = Factor de reducción por CREEP.

FR DQ = Factor de reducción por degradación química.

FR DB

= Factor de reducción por degradación biológica.

Π FR = Valor de factores de reducción acumulado






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mecánicas

La ecuación está aplicada directamente para la resistenciaa la tensión del geotextil, pero puede ser aplicado a laresistencia al reventado, al desgarre, al punzonamiento,al impacto. Además, puede incluir otros términosadicionales que influyen en el caso específico.

En las tablas se dan factores típicos de reducción; sin

embargo ellos deben ser elegidos por consideracionesespecíficas.






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mecánicas






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hidráulicas

Para problemas relacionados para el flujo a través odentro de un geotextil, tales como aplicaciones defiltración y drenaje , la fórmula para obtener valorespermisibles es la siguiente :

CBCQ IN CRCS

ult perm xFR xFR xFR xFRFR

qq 1

FRqq ult perm

1






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hidráulicas

q perm= Tasa de flujo permisible.

qult = Tasa de flujo última.

FRCS = Factor de reducción por colmatación del suelo.

FRCR= Factor de reducción por reducción de espacios vacíos debidoal CREEP.

FR IN = Factor de reducción por intrusión de materialesadyacentes dentro de los espacios vacíos del geotextil

FRCQ= Factor de reducción por colmatación química. FRCB= Factor de reducción por colmatación biológica.

Π FR = Valor de factores de reducción acumulado.






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hidráulicas






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PROPIEDADES DE LOS GEOTEXTILES YNORMAS DE ENSAYO

Existen diferentes organizaciones internacionales querealizan actividades en este campo. En nuestro país lasnormas de referencia son básicamente las ASTM y las ISO.

Las propiedades y las normas de ensayo relacionadaspueden ser clasificadas en la forma siguiente: PropiedadesFísicas, Propiedades Mecánicas, Propiedades Hidráulicas,Propiedades de Durabilidad y Propiedades de Resistencia a

la Degradación.






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PROPIEDADES FÍSICAS

Estas propiedades son usualmente llamadas propiedadesíndice y se refieren al geotextil en su condición de“fabricado” o “tal como se recibe”.

Dichas propiedades son: Gravedad específica

Masa por unidad de área

Espesor

Rigidez






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GRAVEDAD ESPECIFICA

Se define como la razón, del peso de una unidad de volumen delmaterial sin ningún vacío, y el peso del agua destilada y libre de airea 4º C.

Algunos valores comunes son: Acero = 7.87 Roca/suelo = 2.4 a 2.9 Vidrio = 2.54 PVC = 1.69 Algodón = 1.55 Poliéster = 1.22 a 1.38 Nylon = 1.05 a 1.14 Polietileno = 0.90 a 0.96 Polipropileno = 0.91






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MASA POR UNIDAD DE AREA

Este es el término adecuado para referirse al peso delgeotextil. Puede ser dado en gr/m2 u oz/yd2

Los métodos para esta prueba son : ASTM D 5261 e ISO9864.

El rango de valores típicos es de 150 a 750 gr/m2.

Esta propiedad es importante debido a que el costo estádirectamente relacionado con ella.






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ESPESOR

Se define como la medida de la distancia entre lassuperficies superior e inferior de un geotextil a unadeterminada presión.

El espesor del geotextil es usualmente mencionado en lasespecificaciones pero es en realidad una propiedaddescriptiva antes que una propiedad orientada al diseño.

La norma ASTM D 5199 fija esta presión en 2 Kpa y unaprecisión de 0,02 mm. La norma ISO 9863 permite al

especificador seleccionar la presión. El rango de espesores comunes es desde 0.25 hasta 7.5

mm.






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RIGIDEZ

La rigidez o flexibilidad de un geotextil es una medida dela relación entre el peso del geotextil y su resistencia adoblarse bajo su propio peso. No debe confundirse con elmódulo del geotextil, el cual es determinado por laporción inicial de la curva esfuerzo-deformación.

El método utilizado es la norma ASTM D 1388. Su valores expresado en mg-cm.

Esta propiedad es indicativa de la capacidad del geotextil

para proveer una superficie de trabajo sobre suelos blandos.






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PROPIEDADES MECANICAS

Las propiedades mecánicas indican la resistencia delgeotextil a esfuerzos de tensión movilizados porcondiciones de instalación y/o cargas aplicadas.

Algunos de estos ensayos son realizados con el geotextilsolo (ensayos índice), mientras otros son asociados a unsuelo estándar o especificado (ensayos decomportamiento).






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RESISTENCIA A LA TENSIÓN

Esta es la propiedad más importante del geotextil queaparece como función primaria en aplicaciones de refuerzo,o como función secundaria en las demás aplicaciones.

Durante el proceso del ensayo se genera una curvaesfuerzo-deformación; el esfuerzo es usualmente dado enunidades de carga por unidad de ancho.






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De la curva de esfuerzo-deformación se pueden obtener 4 valores:1) Esfuerzo máximo (resistencia del geotextil).2) Deformación a la falla. (Elongación máxima)3) Tenacidad (Trabajo por unidad de volumen antes de la falla)4) Módulo de elasticidad (La pendiente de la porción inicial de la curva)

Existen varias normas ASTM que se refieren a esta propiedad física: ASTM D 4632 (Método GRAB), ensayo de control de calidad o conformidad. ASTM D 4595 (muestra ancha) y su correspondiente ISO 10319, usadas para

la obtención de valores relativos al diseño.






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RESISTENCIA DE LA COSTURA

Se refiere a las costuras realizadas para unir dos rollosadyacentes con el objeto de transferir cargas de tensión . Los resultados de la evaluación de las costuras se expresan

en términos de eficiencia (E)

Las normas ASTM D 4884 y la ISO 10321 son aplicables aeste ensayo.

100% cos xT

T E

geotextil

tura






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RESISTENCIA AL REVENTADO

Este es un método que somete al geotextil a esfuerzos fuerade su plano.

El más común es el ASTM D 3786, en el que una membranade caucho inflable es usado para hacer que el geotextiltome la forma de un hemisferio de 30 mm de diámetro,hasta que no es posible mayor deformación y ocurra elreventado del geotextil.

Este ensayo es usado para el control de calidad.






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RESISTENCIA AL DESGARRE

Usualmente los geotextiles sonsometidos a esfuerzos dedesgarramiento durante suinstalación.

El ensayo de desgarre trapezoidal.Según la norma ASTM D 4533, elgeotextil es insertado dentro de unamáquina de tensión para causarle un

desgarre progresivo. Para iniciar elproceso de desgarre se hace un cortede 15mm y luego se aplica la tensiónprogresiva hasta la falla. Este mide lafuerza requerida para romper unafibra individual.






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RESISTENCIA AL PUNZONAMIENTO

Esta es la resistencia a los objetospunzantes bajo condiciones cuasiestáticas.

Tal ensayo es descrito bajo la norma ASTM D 4833. Este ensayo usa una varilla de acero penetrante de 8 mm dediámetro (con punta plana biselada), lacual es empujada a través del geotextilfirmemente sujeto en un cilindro vacíode 45 mm de diámetro interior. Laresistencia al punzonamiento está dadoen unidades de fuerza.






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ENSAYOS DE FRICCION

En muchos problemas de diseño es necesario conocer elcomportamiento de la fricción suelo-geotextil. Lo más indicado es una adaptación de ensayo de corte directo usado en

ingeniería geotécnica. El geotextil es firmemente fijado a una mitad del aparato de ensayo que

contiene suelo en la otra mitad. Luego se aplica una fuerza normal y semoviliza una fuerza de corte antes de que ocurra el deslizamiento entregeotextil y suelo. El ensayo es repetido con esfuerzos normalesdiferentes y los datos son dibujados en un gráfico de esfuerzo normal vs. esfuerzos de corte y se obtienen los parámetros de MOHR –

COULOMB. A efectos de comparación de la respuesta geotextil-suelo vs. suelo-

suelo, se pueden obtener las eficiencias de las resistencias al corte entérminos de la cohesión y el ángulo de fricción del suelo






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ENSAYOSDE

FRICCION






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PROPIEDADES HIDRÁULICAS

Las propiedades hidráulicas de los geotextiles son : Porosidad

Porcentaje de área abierta

Tamaño de abertura aparente

Permisividad

Permisividad bajo carga

Transmisividad

Retención de suelo






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POROSIDAD

La porosidad de un geotextil es la razón entre el volumen de vacíos y el volumen total.

Es raramente medida en forma directa.

Se calcula como:

n = porosidad (adimensional)

m = masa x unidad de área (gr/m2) = densidad (gr/m3)

t = espesor

t

mn

1






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PORCENTAJE DE AREA ABIERTA

El porcentaje de área abierta es una comparación del áreaabierta total (las áreas vacías entre fibras adyacentes) con elárea total del espécimen.

Esta propiedad tiene sólo aplicabilidad para geotextilestejidos monofilamento.

Los valores de porcentaje de área abierta de los geotextilestejidos monofilamento varían desde una estructuraesencialmente cerrada (PAA = 0 %) hasta una

extremadamente abierta (PAA = 36 %), pasando por los valores más comunes en el rango de 6 a 12 %.






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TAMAÑO DE ABERTURA APARENTE

El TAA es definido como el número de malla estándar deUSA que tienen aberturas más cerradas que las aberturasdel geotextil.

El ensayo de TAA es designado como ASTM D 4751 y usaesferas de vidrio de diámetro conocido para determinar eltamaño 095 por tamizado en seco. El tamizado es hechousando esferitas de diámetros más grandes hasta que elpeso de las esferas pasantes a través del espécimen deensayo sea 5 %.






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TAMAÑO DE ABERTURA APARENTE






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PERMISIVIDAD(Permeabilidad a través del plano)

Usando la fórmula de Darcy, se tiene:

q = tasa de flujo (m3/s)i = gradiente hidráulica (adimensional)h = diferencia de altura de agua (m) A = Área total del espécimen (m2)La fórmula indicada arriba es usada para el ensayo de cabeza constantede manera idéntica a un ensayo de permeabilidad de suelo.

Típicamente la tasa de flujo que es medida para diferentes valores deh y graficada en una curva (hA vs q), nos dan el valor de lapermisividad como la pendiente de una línea recta resultante.

Ah

q

t

k A

t

hk iAk q n

nn






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PERMISIVIDAD(Permeabilidad a través del plano)

La permeabilidad puede ser calculada como el espesor por lapermisividad. Si el fluido permeante no es agua (ej. lixiviados o aceites) debe hacerse

compensaciones por las diferencias de densidad y viscosidad. Estopuede hacerse usando la siguiente conversión:

Los rangos de valores de la permisividad y permeabilidad son del

siguiente orden de magnitud :- Permisividad, de 0.02 a 2.2 s-1.- Permeabilidad, de 8 x 10-6 a 2 x 10-3 m/s.

f w

w f

w f






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PERMISIVIDAD BAJO CARGA

Las tendencias respecto a la permisividad estándar son: Para geotextiles tejidos monofilamento, de ningún cambio a

pequeños incrementos de permisividad bajo carga.

Para geotextiles no tejidos termofijados, de ningún cambio a ligeradisminución de permisividad bajo carga.

Para geotextiles no tejidos punzonados por agujas, de pequeña amoderada disminución, dependiendo de la magnitud de la carga y del peso del geotextil.






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TRANSMISIVIDAD(Permeabilidad en el plano)

Usando la fórmula de Darcy:

θ = transmisividad (m2/s ó m3/s-m) K p = permeabilidad (conductividad hidráulica) en el plano del geotextil

(m/s)t = espesor del geotextil (m)q = tasa de flujo (m3/s)W = ancho del geotextil (m)

i = gradiente hidráulico adimensional (Δh/L)Δh = diferencia de altura de agua (m) y L = longitud del geotextil (m)

iW

qt k Wt ik iAk q p p p






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RETENCION DE SUELO(Para defensas de finos sobre la superficie)

El ensayo es cubierto por la ASTM D 5141. En este ensayo el suelo(usualmente un limo arenoso) es mezclado con agua adquiriendo laapariencia de una pasta y colocado dentro de un flume de 1,200 mm. delargo x 800 mm de ancho x 300 mm de altura. El espécimen degeotextil de 800 x 300 mm. Se coloca en la parte final del flume quetiene 8 % de pendiente. Se monitorea la tasa de flujo de la mezcla agua– suelo en el tiempo y se mide la cantidad de finos que pasan a travésdel geotextil para determinar la capacidad de retención del suelo. Elproceso es repetido por lo menos tres veces para determinar el grado de

colmatación que ocurre. Los valores reportados son generalmente latasa de flujo de la mezcla agua – suelo (l/min-m) y la eficiencia de laretención (%).






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PROPIEDADES DE DURABILIDAD

Las propiedades relacionadas con el comportamiento de losgeotextiles durante la vida útil del sistema bajo condicionesde servicio son: Daños de instalación

Creep

Creep confinado

Flujo a largo plazo






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DAÑOS DE INSTALACIÓN

En algunos casos, los esfuerzos de instalación pueden sermás severos que los esfuerzos para los cuales el geotextil hasido diseñado.






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DAÑOS DE INSTALACIÓN

Se han evaluado hasta 100

áreas de instalación,

removiendo 1m2 de geotextil

después de 1 hora de

colocación en cada una de las

diferentes aplicaciones.

Se dividieron los datos

obtenidos en el ensayo en tres

grupos: aceptable(A),

cuestionable(B) y no

aceptable(C).






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CREEP

Creep es el nombre comúnmente aplicado a la elongaciónde un geotextil bajo carga constante, y es importantedebido a que los polímeros son materiales sensibles a estetipo de solicitación.

Los métodos de ensayo ASTM D 5262 y la ISO/DIS 13431describen los detalles del procedimiento de ensayo.






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CREEP

Se han realizado numerosos estudios sobre elcomportamiento al CREEP y se ha constatado que la gransensibilidad se debe al nivel de esfuerzo y el tipo depolímero. Tal información es muy importante para eldiseño puesto que la inversa del porcentaje de la resistenciacuasi estática a la cual no ocurre deformación por cargasostenida (CREEP), es usada como un valor para el factorde reducción necesario que evite una deformación

objetable.






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CREEP

Algunos valores sugeridos para los factores dereducción






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CREEP CONFINADO

La tendencia general de estos ensayos es mostrar queel comportamiento a la deformación por cargasostenida (CREEP) es mejorado por el confinamiento.

El mejoramiento más importante se da con losgeotextiles no tejidos agujados, seguidos de los otrosno tejidos, y luego por los geotextiles tejidos en loscuales se muestra un pequeño o casi ningúnmejoramiento.

Estos ensayos resultan importantes para determinar

factores reales de reducción por CREEP e implicanque los valores dados en la tabla anterior son valoresdel límite superior.






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FLUJO A LARGO PLAZO(Colmatación)

Estos son los ensayos requeridos para determinar elpotencial de colmatación excesiva del geotextil.

El ensayo más directo consiste en tomar una muestradel suelo y colocarlo sobre el geotextil, fijadopreviamente en un cilindro de ensayo. Entonces, elgeotextil es evaluado bajo un flujo de cabeza constantedurante un largo período de tiempo.






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El resultado general es un gráfico lineal con una porción inicialdebida a la compactación del suelo, y por tanto, no es de directointerés. Seguidamente existe un período de transición deaproximadamente 10 horas para suelos granulares y 200 horaspara suelos finos, durante el cual el sistema suelo-geotextil entraa un comportamiento que simula las condiciones de campo.

Si la pendiente de la curva tiende a cero después de este períodode transición , el geotextil es compatible con el suelo, al menos bajo las condiciones impuestas (gradiente hidráulico,temperatura, agua, etc.)

En cambio si la pendiente sigue siendo negativa, significa que lacolmatación se incrementa e indica la posible ocurrencia de unaexcesiva colmatación.






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PROPIEDADES RELATIVAS A LADEGRADACIÓN

Las propiedades relativas a la degradación son: Degradación por luz Ultravioleta

Degradación por oxidación

Degradación por hidrólisis

Degradación química

Degradación biológica






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DEGRADACIÓN POR LUZ ULTRAVIOLETA

La degradación real es causada por factores de luz que rompenlos enlaces químicos del polímero.

El aparato de laboratorio más ampliamente usado y recomendado para geotextiles es el ARCO DE XENON.

Según la ASTM D 4355, los especímenes son expuestos por 0,150, 300 y 500 horas.

Dicha exposición consiste en ciclos de 120 minutos con sólo luz y otro de 18 minutos de agua en spray y luz.

Los cupones de ensayo son removidos a los tiempos designados,

cortados en especímenes de ensayo y evaluados en la resistencia y elongación retenidas. Los resultados son luego comparados a los de los geotextiles no

expuestos para determinar los porcentajes de los valoresrequeridos.






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DEGRADACIÓN POR LUZ ULTRAVIOLETA

Otros factores en el proceso de degradación ultravioletaproducido en los polímeros son: la ubicación geográfica,temperatura, nubosidad, viento, humedad y poluciónatmosférica.

Cualquiera que sea el método usado es claro que los geotextilesdeben ser protegidos de la exposición prolongada a los rayosultravioletas. Los rollos de geotextiles son siempre transportadoscon una cobertura de plástico, y sólo cuando el material está listo

para su uso puede ser desenrollado y expuesto. Los fabricantesrecomiendan un tiempo máximo de exposición después del cualel geotextil debe ser cubierto (14 días según AASHTO M 288 –96)






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DEGRADACIÓN POR OXIDACIÓN

Si bien es cierto, todos los polímeros reaccionan con el oxígenogenerando degradación, son las poliolefinas (polipropileno y polietileno) las más susceptibles a este fenómeno.

La norma ASTM D 794 describe los ensayos de oxidación a altastemperaturas para plásticos, en los cuales sólo se especifica elprocedimiento de exposición al calor, dejando que sea laaplicación o uso final del geotextil el que determine los métodosde ensayo que se usen, para medir los niveles de degradación.

La falla es definida como un cambio en la apariencia, peso,dimensiones u otras propiedades que alteran el material al gradotal que no puede seguir cumpliendo la función o propósito parala cual fue diseñada.

Cuanto más alta es la temperatura mayor es la tasa dedegradación .






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DEGRADACIÓN POR HIDRÓLISIS

La hidrólisis puede causar degradación por reaccionesinternas o externas de la fibras. La resina de poliésteres particularmente afectada y especialmente cuando ellíquido de inmersión tiene una alta alcalinidad.

Ph altos afectan a algunos poliésteres, mientras que valores de Ph extremadamente bajos son agresivospara algunas poliamidas.






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DEGRADACIÓN QUÍMICA

La norma ASTM D 543, bajo el título “Resistencia delos plásticos a agentes de reacción química” cubre ladegradación química. El método de ensayo proveeindicaciones para reportar cambios en peso,dimensiones, apariencia y resistencia; y tambiénprovee indicaciones para diversos tiempos deexposición así como para temperaturas elevadas.Después de las exposiciones especificadas, loscupones de ensayo son acondicionados parasometerlos a ensayos que determinen su resistencia y elongación con respecto a aquellos no expuestos a ladegradación química.






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DEGRADACIÓN BIOLÓGICA

Esta degradación podría ser causada por microorganismos como bacterias u hongos que podríanusarlos como fuente de alimento. Para las resinaspoliméricas usadas comúnmente, esto es muy improbable.

En todo caso, los aditivos usados en combinación conel polímero podrían ser los más vulnerables a losagentes biológicos que las resinas mismas.

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