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GEOSINTETICOS-RESUMEN, Apuntes de Física

El presente informe contiene información sobre las geomembranas de polietileno – PE, el cual es el polímero más utilizado en todo el mundo, fabricadas a base de una fórmula de alta calidad de polietileno que contiene aproximadme el 97.5% de Polímero y 2.5% de negro humo, antioxidantes y estabilizadores de calor.

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 07/10/2020

david-atalaya
david-atalaya 🇵🇪

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA HIDRÁULICA
DOCENTE: ING. ALVAREZ VILLANUEVA JAIRO ISAÍ.
ALUMNO: ARIAS ROMERO, Wilson
ATALAYA VARGAS, David
TEMA : RESUMEN GEOSINTETICOS
CURSO : GEOMEMBRANAS
CICLO : X
Cajamarca 06 de octubre del 2020
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¡Descarga GEOSINTETICOS-RESUMEN y más Apuntes en PDF de Física solo en Docsity!

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA HIDRÁULICA

DOCENTE: ING. ALVAREZ VILLANUEVA JAIRO ISAÍ.

ALUMNO: ARIAS ROMERO, Wilson

ATALAYA VARGAS, David

TEMA : RESUMEN GEOSINTETICOS

CURSO : GEOMEMBRANAS

CICLO : X

Cajamarca 06 de octubre del 2020

INDICE

INDICE DE FIGURAS

    1. GEOMEMBRANAS DE POLIETILENO – PE
    • 1.1. TIPOS
      • 1.1.1. POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE).
      • 1.1.2. POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LLDPE).
      • 1.1.3. POLIETILENO TEXTURADO.
      • 1.1.4. MEMBRANAS ESPECIALES.
    1. GEOMEMBRANAS DE PVC
    • 2.1. TIPOS.
    • 2.2. VENTAJAS
    • 2.3. INSTALACIÓN LA GEOMEMBRANA PVC EN OBRA
    1. GEOMEMBRANA DE PE FORTIFICADA
    • 3.1. APLICACIONES
    • 3.2. VENTAJAS
    1. PRUEBA GEOELÉCTRICA
    • 4.1. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
    • 4.2. FALLAS QUE SE PUEDEN DETECTAR
      • 4.2.1. ROTURA:
      • 4.2.2. RALLADURA.
      • 4.2.3. ROCA:
      • 4.2.4. FISURA:
      • 4.2.5. FALLA MATERIAL:
    1. GEOCOMPUESTO DE ARCILLA – GCL
    • 5.1. APLICACIONES
    • 5.2. VENTAJAS
    1. GEOTEXTILES
    • 6.1. APLICACIONES
      • 6.1.1. MUROS DE CONTENCION
      • 6.1.2. TRATAMIENTO DE MUROS
      • 6.1.3. DRENES EN VÍAS
      • 6.1.4. TERRAPLENES
      • 6.1.5. BOLSACRETOS
      • 6.1.6. TÚNELES
      • 6.1.7. PRESAS, DIQUES Y CANALES
    • 6.2. FUNCIONES
      • 6.2.1. SEPARACIÓN
      • 6.2.2. REFUERZO
      • 6.2.3. DRENAJE PLANAR O FILTRACIÓN
      • 6.2.4. PROTECCIÓN
      • 6.2.5. REPAVIMENTACION
    1. GEOESTRUCTURAS
    • 7.1. APLICACIONES
    • 7.2. VENTAJAS
    1. GEODRENES
    1. RAPID COVER
    • 9.1. APLICACIONES
    • 9.2. VENTAJAS
    1. MANTOS DE CONTROL DE EROSIÓN
    • 10.1. VENTAJAS
    1. GEOCELDA
    • 11.1. APLICACIONES
    • 11.2. VENTAJAS
    1. GEOMALLAS
    • 12.1. CLASIFICACIÓN:
    • 12.2. APLICACIONES
    1. GAVIONES
    • 13.1. APLICACIONES
    • 13.2. FLEXIBILIDAD
    1. GEOGAVIONES
    • 14.1. TIPOS
    1. TUBERÍA LISA DE HDPE
    • 15.1. Dimensiones
    • 15.2. Aplicaciones
    1. TUBERÍA CORRUGADA DE HDPE
    • 16.1. Aplicaciones
    • 16.2. Ventaja
    1. TUBERÍA ESTRUCTURADA HDPE DE DOBLE PARED
    • 17.1. CARACTERISTICAS
    • 17.2. APLICACIONES
    1. TUBERÍA DE PVC-O
    1. CONCLUSIONES
  • minería........................................................................................................................................... Figura 1. Utilización de geomembrana de POLIETILENO – PE para depósitos de residuos en
  • Figura 2. Utilización de geomembrana de PVC en depósitos de relaves mineros
  • Figura 3 y 4. Distribución de paneles en obra y distribución de paneles en la fabricación...........
  • Figura 5 y 6. Fabricación e instalación de paneles en obra.
  • instalada el geocompusto. Figura 7. Realizando la prueba geoeléctrica con el equipo de detección de fugas una vez
  • dispositivo que se desliza sobre la superficie del suelo donde está la falla. Figura 8 y 9. En la figura se puede observar el equipo de detección de fugas y la sonda del
  • Figura 10 y 11. Traslado y tendido de GCL.
  • Figura 12. Aplicación de geotextiles en muros de contención.
  • Figura 13. Aplicación de geotextiles en tratamiento de muros.
  • Figura 14. Aplicación de geotextiles en drenes de vías.
  • Figura 15. Aplicación de geotextiles en terraplenes....................................................................
  • Figura 16. Aplicación de geotextiles en terraplenes....................................................................
  • Figura 17. Aplicación de geotextiles en túneles.
  • Figura 18. El geotextil cumple la función de evitar la migración de material fino.
  • con el fin de evitar la migración del mismo. Figura 19. El geotextil cumple la función de separar el suelo natural con el material granular,
  • la vida útil de la estructura. Figura 19. Gracias al geotextil el agua filtra sin permitir el paso del material granular, alargando
  • Figura 20. Rapid cover utilizada para el recubrimiento de suelos.
  • Figura 21. Rain coat (Cubierta contra lluvias)

1. GEOMEMBRANAS DE POLIETILENO – PE

Son materiales laminares que se obtienen por un proceso continuo de soplado, debido a su gran resistencia a intemperismos resulta una alternativa eficiente para impermeabilizar obras civiles y mineras. (CIDELSA, 2017)

Entre sus principales aplicaciones tenemos en pads de lixiviación, rellenos sanitarios, reservorios, canales, piscigranjas. (CIDELSA, 2017)

Figura 1. Utilización de geomembrana de POLIETILENO – PE para depósitos de residuos en minería.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

Las ventajas que brindan estas geomembranas son las de excelente resistencia química tanto para ácidos como alcalinos, además de un buen comportamiento a la radiación UV y están certificadas por la norma ISO 9001 y GAI-LAP. (CIDELSA, 2017)

1.1. TIPOS

1.1.1. POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE). Este material es requerido por su baja permeabilidad, resistencia mecánica, resistencia a las sustancias químicas y rayos UV. (CIDELSA, 2017)

1.1.2. POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LLDPE). Es una geomembrana recomendada en proyectos donde se requiere flexibilidad como en suelos donde los asentamientos diferenciales son causas de considerables daños. (CIDELSA, 2017)

1.1.3. POLIETILENO TEXTURADO. Esta geomembrana tiene una adherencia de una textura, el cual incrementa la fricción entre la interfase suelo-

2.3. INSTALACIÓN LA GEOMEMBRANA PVC EN OBRA

En las figuras que se muestran a continuación se puede observar la distribución, fabricación e instalación de paneles. (CIDELSA, 2017)

Figura 3 y 4. Distribución de paneles en obra y distribución de paneles en la fabricación.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

Figura 5 y 6. Fabricación e instalación de paneles en obra.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

La tecnología aplicada para la unión de los paneles es el sellado por alta frecuencia, el cual garantiza la integridad del material puesto que esta soldadura no degrada las propiedades hidráulicas y mecánicas del PVC. (CIDELSA, 2017)

3. GEOMEMBRANA DE PE FORTIFICADA Geomembrana especial que combina las mejores propiedades de las resinas de HDPE y LLDPE, fortificado con un paquete patentado Ultravioleta/Antioxidante, que brinda una resistencia UV excepcional para aplicaciones expuestas, garantizando una vida útil superiores a las ofrecidas en el mercado. (CIDELSA, 2017)

3.1. APLICACIONES

Tiene un amplio campo de aplicación como en la contención primaria de líquidos, aguas residuales, desechos peligrosos, estanques para manejo de agua limpia, revestimientos para canales de irrigación, aplicaciones de petróleo y gas, contenciones secundarias, contención de desechos sólidos (cubierta para rellenos sanitarios temporales o permanentes), lixiviación de pilas de materiales, entre otros. (CIDELSA, 2017)

3.2. VENTAJAS

Entre sus ventajas más importantes encontramos que:

Está compuesta por una mezcla de resinas vírgenes de polietileno de alta y baja densidad de mayores cualidades que las exigidas por el GRI GM13 y GM17, así como un paquete fortificador de antioxidantes y UV que ofrece ventajas superiores a las geomembranas estándares. Es más resistente a la tensión que le geomembrana de HDPE Garantias superiores a los 15 años por su alta protección UV Tiene excelentes propiedades químicas Permite soldaduras en campo con temperaturas bajo cero Tiene certificación para Agua Potable Americana (NSF), y Australia (Australiam Water Quality Center)

4. PRUEBA GEOELÉCTRICA

Y con el fin de mejorar el control de calidad de los geosintéticos instalados, es necesario la utilización de un equipo de detección de fugas, el cual se hace mediante la prueba geoeléctrica.

Esta prueba detecta las perforaciones o daños en geomembranas HDPE, PEAD, PE Y PVC ya sea por el transito o el uso inadecuado de los equipos durante el proceso de instalación. El equipo portátil, cumple todos los estándares aplicables, normas y reglamentos (directivas de alta tensión, compatibilidad electromagnética, medio ambiente, etc). Esta diseñado para operar en un entorno externo. A fin de lograr los mejores resultados, es necesarios disponer de una superficie seca, libre de elementos que dificulten su aplicación. (CIDELSA, 2017)

Figura 7. Realizando la prueba geoeléctrica con el equipo de detección de fugas una vez instalada el geocompusto.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

4.1. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

La sonda del dispositivo se desliza sobre la superficie y donde esta falla, ya sea por una rotura, punzonamiento, rajaduras u otras, se produce una chispa luminosa y audible por

5.1. APLICACIONES

Puede ser aplicable en rellenos sanitarios, pads de lixiviación, impermeabilización de rellenos sanitarios, impermeabilización de presas y diques, entre otros. (CIDELSA, 2017)

5.2. VENTAJAS

Estos geocompuestos son muy eficaces como una barrera hidráulica, incluso en condiciones de alto gradiente, menor tiempo y consto de instalación que una capa de arcilla natural compactada, no requiere sellado ni uniones, solo un traslape, además no requiere protección adicional con geotextiles. (CIDELSA, 2017)

Figura 10 y 11. Traslado y tendido de GCL.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

6. GEOTEXTILES Cidelsa cuenta con una línea de completa de geotextiles tejidos y no tejidos, las cuales cumplen con las más rigurosas exigencias técnicas internacionales de calidad. (CIDELSA, 2017)

6.1. APLICACIONES

6.1.1. MUROS DE CONTENCION

El geotextil cumple una función de refuerzo permitiendo la construcción de taludes con pendientes más inclinadas. (CIDELSA, 2017)

Figura 12. Aplicación de geotextiles en muros de contención.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

6.1.2. TRATAMIENTO DE MUROS

El geotextil se usa en el tratamiento de muros para edificios, con el fin de mejorar las condiciones de fundación del mismo. (CIDELSA, 2017)

Figura 13. Aplicación de geotextiles en tratamiento de muros.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

6.1.3. DRENES EN VÍAS

El geotextil permite el paso del agua filtrando los materiales finos y evitando la formación de cavernas debido a la erosión. (CIDELSA, 2017)

Figura 14. Aplicación de geotextiles en drenes de vías.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

6.1.4. TERRAPLENES

El geotextil absorbe esfuerzos de tensión mejorando la capacidad portante del terreno, permitiendo así la distribución de las cargas sobre el suelo. (CIDELSA, 2017)

6.1.7. PRESAS, DIQUES Y CANALES

Proporciona filtración y separación entre el material sumergido y el material de protección tales como enrocados o bolsacretos. Previenen la migración de finos. (CIDELSA, 2017)

Figura 18. El geotextil cumple la función de evitar la migración de material fino.

Fuente: (CIDELSA, 2017) 6.2. FUNCIONES 6.2.1. SEPARACIÓN Impide la migración de los suelos finos, dentro del suelo granular incrementando la capacidad portante. (CIDELSA, 2017)

Figura 19. El geotextil cumple la función de separar el suelo natural con el material granular, con el fin de evitar la migración del mismo.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

6.2.2. REFUERZO

El geotextil absorbe los refuerzos de tensión que el suelo no posee convirtiéndose en el complemento para las mejoras mecánicas del suelo. (CIDELSA, 2017)

6.2.3. DRENAJE PLANAR O FILTRACIÓN

Permite el paso del agua a través de los poros, impidiendo que las partículas finas atraviesen el geotextil. (CIDELSA, 2017)

Figura 19. Gracias al geotextil el agua filtra sin permitir el paso del material granular, alargando la vida útil de la estructura.

Fuente: (CIDELSA, 2017)

6.2.4. PROTECCIÓN

El geotextil se instala directamente sobre la superficie del suelo para evitar que las partículas con superficie angular o suelos de superficie irregular afecten a la estructura de la geomembrana. (CIDELSA, 2017)

6.2.5. REPAVIMENTACION

Al instalar un geotextil entre las capas de concreto asfaltico nueva y vieja alivia parcialmente la transferencia de esfuerzos inducidos por el tráfico. (CIDELSA, 2017)

7. GEOESTRUCTURAS Las geoestructuras son grades contenedores fabricados a partir de geotextiles especiales de alta resistencia, que se utilizan para confinar o encapsular suelos, gravas y arenas como un método de construcción especifico. El llenado puede ser manual, con maquinaria o por bombeo con inyección de agua y arena dragada. Estas geoestructuras pueden reemplazar parcial o totalmente los sistemas de enrocados convencionales dentro del marco de soluciones de ingeniería hidráulica. (CIDELSA, 2017)

7.1. APLICACIONES

Es aplicable en desecación y confinamiento de sedimentos toxicos, contención de solidos de emisores submarinos, diques de contención expuestos y sumergidos, defensas ribereñas y marinas, islas artificiales, rompeolas y espigones, entre otros. (CIDELSA,

7.2. VENTAJAS

Las geoestructuras tienden a ser más estables hidráulica y geotécnicamente ya que sus secciones de reposo relacionan típicamente su altura con su base en proporción de 1:3; asi mismo son unidades mas pesadas que las unidades de rocas utilizadas. (CIDELSA,

Figura 21. Rain coat (Cubierta contra lluvias)

Fuente: (CIDELSA, 2017)

10. MANTOS DE CONTROL DE EROSIÓN son sistemas de protección de erosión superficial del suelo que controlan o minimizan los efectos de la escorrentía y la acción del viento, bajo el criterio de estabilización superficial. La elección del sistema a implementar biomantos (fibras naturales) o geomantos (fibras sintéticas) dependerá de la ubicación, tipo de suelo, pendiente del talud, el tiempo de vida útil necesario para implantación de la vegetación (CIDELSA, 2017).

10.1. VENTAJAS  La instalación es sencilla.  Es una solución a bajo costo.  Se logra una gran mejora estética visual.  Protegen al suelo del impacto de las gotas de lluvia. Disminuyen la velocidad de la escorrentia del agua. Aportan en la estabilidad superficial del talud.  Para el diseño de las obras de control de la erosión en un talud debe realizarse un análisis muy completo de las condiciones geológicas, geotécnicas, hidrológicas y ambientales que permitan tener un conocimiento completo del comportamiento del talud después de construido.

11. GEOCELDA

Estructura tridimensional formada por fajas HDPE o polímeros combinados, similar a un panal de abejas que contiene y retiene todo tipo de suelos, arena, grava, arcilla, suelo vegetal o top soil, concreto, etc.

Las paredes de cada celda están unidas entre sí por soldadura ultrasónica, tienen una textura y perforación que ayuda a la retención del suelo mediante la fricción y trabazón, además de permitir un buen drenaje en todo el sistema. (CIDELSA, 2017).

11.1. APLICACIONES

Control de erosión. ( protección de taludes, canales, defensas ribereñas )Soporte de carga en vías. ( estabilización de la subrazante, refuerzo de estructuras de pavimento, lozas flexibles para estacionamiento.)  Contención de suelos. ( muros de contención, muros verdes y jardineras )

11.2. VENTAJAS

Económicas. (no nececita encofrados, ni juntas, en aplicaciones de relleno de concreto; Utilizacion de materiales predominantes del sitio; Reducción de espesores de la capa asfáltica en vías).  Rápida y fácil instalación. (Altos rendimientos de instalación, no necesita personal calificado)  Fácil transporte. (las secciones vienen plegadas y empacadas)  Versatilidad. (compatible para combinaciones de soluciones mixtas con otros geosinteticos)  Durabilidad. (inertes frente a agentes químicos, tienen protección UV.

12. GEOMALLAS Su función principal es la de actuar como refuerzo. Está diseñado para trabajar como un compuesto estructural suelo-geomalla garantizando la estabilidad de la estructura.

12.1. CLASIFICACIÓN:

por su forma. ( Uniaxial , Biaxial, Multiaxial) por el material de fabricación. ( polyester (tejido) y polietileno y polipropileno (extruidos) por su resistencia. (desde 15 KN/M hasta 1000 KN/M) (CIDELSA, 2017).

12.2. APLICACIONES

 Diques.  Ampliación de plataformas.  Muros de suelo reforzado.  Caída de piedras.  Recrecimiento de relaves.  Estabilización de taludes.  Taludes revegetados.  Geogaviones.  Terraplenes.  Cimentaciones superficiales.  Vías pavimentadas y no pavimentadas  Casas de adobe reforzado.  Estabilización de vías férreas.  Plataformas de patio de contenedores.  Aeropistas.

 No se corroen  Son económicos  Fácil de trasladar e instalar  Llenados con piedras o gravas entre 1” y 1.5”.  Ideales para climas lluviosos o húmedos.  Según su aplicación pueden ser Biaxiales o Uniaxiles de PP. HDPE o PET.

15. TUBERÍA LISA DE HDPE Tubería fabricada de polietileno de alta densidad que sirve para conducir fluidos a presión (líquidos y gases).

15.1. Dimensiones Tenemos la más amplia gama de diámetros en el país para este tipo de tubería, pudiendo fabricar diámetros normados desde 32 mm (1”) hasta 2,000 mm. Diámetros intermedios no normados pueden ser fabricados bajo pedido. (CIDELSA, 2017).

15.2. AplicacionesMinería.

La tubería HDPE se utiliza por ejemplo en las siguientes instalaciones: (Plantas de flotación, plantas de lixiviación, plantas de biolixiviación, Plantas de extracción por solventes, Plantas de tratamientos de carbón, Refinerías electrolíticas, Plantas de cianuración, Conducción de petróleos y gases, Plantas de obtención de yodo, Transporte hidráulico de relaves, otros.  Agricultura.Sanitaria.

16. TUBERÍA CORRUGADA DE HDPE Son tuberías fabricadas de resina de polietileno de alta densidad (HDPE) que combina un exterior corrugado anular para mayor resistencia estructural y una pared interior lisa para máxima capacidad de flujo hidráulico, para conduccion de fluido sin presión.

16.1. Aplicaciones Transportes de aguas ácidas en la minería, Drenajes en pilas de lixiviación, Redes de alcantarillado, Colectores de aguas lluvia, Conducción y drenaje de aguas fluviales, Drenes agrícolas, Recuperación de suelos pantanosos, Alcantarilla para cruce de camiones, Entubamiento de canales de riego, Drenaje de carreteras y autopistas entre otras. (CIDELSA, 2017).

16.2. Ventaja  El tipo de perfilado le otorga una gran rigidez anular, que trabaja como un sistema flexible, soportando las cargas verticales transfiriendo la mayor parte de la carga al suelo circundante.  Posee una pared interior lisa que le proporciona características hidráulicas superiores. Pruebas de laboratorio en varios tamaños de tubería muestran valores de coeficiente “n” de Manning de 0.010, además de esto pueden ser diseñadas con velocidades de flujo hasta 7.0 m/s.  Las características del material le otorgan gran resistencia química, pudiendo soportar PH desde 1.5 a 14.  Posee buena resistencia al impacto y la abrasión.

 Son resistentes a los rayos UV, lo que permite utilizarlos a la intemperie sin ningún trabajo adicional de protección.  Tiene buena resistencia a bajas temperaturas (-40° C). Son tuberías livianas, de fácil manipulación y transporte, lo que permite mayor rapidez de las instalaciones y menor costo.

17. TUBERÍA ESTRUCTURADA HDPE DE DOBLE PARED Tubería fabricada de Polietileno de Alta Densidad de pared doble, con superficie interior y exterior lisa. Combina todas las ventajas técnicas de la tubería de polietileno de pared sólida equivalente, logrando ahorros sustanciales asociados a su menor peso y gran facilidad de instalación. La tubería es conformada en un proceso automático basado en una espiral continua de un perfil rectangular cerrado. Gracias a la eficiencia de esta configuración de pared logramos grandes resistencias a cargas externas con un bajo peso. (CIDELSA, 2017).

17.1. CARACTERISTICAS

 Alta resistencia química.  Servicio a largo plazo (vida útil de 50 años).  Gran flexibilidad.  Alta resistencia a la abrasión.  Alta resistencia al impacto.  Alta resistencia a las incrustaciones.  Alta resistencia a condiciones climáticas difíciles.  Resistente a la degradación ultravioleta.  Excelente capacidad hidráulica (Coeficiente de  Manning n=0.010). 17.2. APLICACIONES

 Colectores de aguas servidas, Colectores de aguas lluvias.  Alcantarillas viales, Entubamiento de canales.  Aducciones de centrales hidroeléctricas, Otros.

18. TUBERÍA DE PVC-O 500

La característica principal de la tubería de PVC-O 500 está en el proceso de orientación molecular (clase 500), que mejora de forma significativa las propiedades físicas y mecánicas del PVC y le otorga unas características excepcionales sin alterar las ventajas, y propiedades químicas del polímero original. Se consigue así un plástico con unas insuperables cualidades de resistencia a la tracción y a la fatiga, flexibilidad, y resistencia al impacto.

18.1. APLICACIONES

 REDES DE AGUA A PRESIÓN. Abastecimieto, reutilización, saneamiento, riego, impulsiones.