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Las geomembranas son materiales de revestimiento sintéticos utilizados para diversas aplicaciones de contención y barrera de fluidos. Esta guía ofrece una visión detallada de precios de las geomembranascomposición, propiedades, aplicaciones, proveedores y otras especificaciones técnicas.
Composición de la geomembrana
Las geomembranas se fabrican con distintos polímeros que determinan su resistencia química, solidez, flexibilidad y otras propiedades. Las principales resinas utilizadas son:
| Polímero | Descripción |
|---|---|
| Polietileno (PE) | El material de geomembrana más común, disponible en alta densidad (HDPE) y baja densidad lineal (LLDPE). El HDPE es más duro y resistente. El LLDPE es más flexible. |
| Cloruro de polivinilo (PVC) | Se utiliza por su alta resistencia química, pero es menos flexible que el PE. Está disponible reforzado y no reforzado. |
| Monómero etileno propileno dieno (EPDM) | Tiene gran elasticidad y resistencia a la intemperie, pero menor resistencia que el PE y el PVC. |
| Polipropileno (PP) | Tiene una gran solidez y resistencia a la perforación, pero una flexibilidad limitada. |
| Polietileno clorosulfonado (CSPE) | Conocido con el nombre comercial de Hypalon®. Tiene buena resistencia a la intemperie. |
La elección de la resina depende de las necesidades de exposición química, temperatura, tensión y alargamiento de la aplicación. El polietileno es adecuado para la mayoría de los usos, pero el PVC, EPDM, PP o CSPE pueden ser necesarios para condiciones químicas o ambientales específicas.
Propiedades de las geomembranas
Entre las propiedades clave que determinan la idoneidad de la geomembrana para diferentes usos se incluyen:
| Propiedad | Valores típicos | Significado |
|---|---|---|
| Densidad | 0,93-0,96 g/cm3 | Afecta a la solidez, la resistencia química y la resistencia a la perforación. El HDPE tiene mayor densidad que el LLDPE. |
| Resistencia a la tracción | 700-2800 psi | Medida de la resistencia a las fuerzas de tracción y desgarro. El HDPE tiene mayor resistencia a la tracción. |
| Alargamiento a la rotura | 10-700% | Capacidad de estirarse sin romperse. El LLDPE tiene una mayor elongación. |
| Resistencia al desgarro | 100-500 lb/pulg | Resistencia al crecimiento de cortes y pinchazos. El HDPE tiene mayor resistencia al desgarro. |
| Resistencia a la perforación | 50-120 libras | Capacidad para soportar la presión de objetos contra la geomembrana. El HDPE ofrece mayor resistencia a la perforación. |
| Contenido de negro de carbón | 2-3% | Mejora la resistencia a los rayos UV y a la intemperie. El HDPE suele tener un mayor contenido de negro de humo. |
| Resistencia química | De excelente a deficiente | Depende del polímero. El PP y el PVC ofrecen la mejor resistencia química. El LDPE y el LLDPE tienen una resistencia moderada. |
| Temperatura | -50°C a 80°C | Máxima gama de temperaturas de servicio. El polietileno ofrece la gama de temperaturas más amplia. |
Las geomembranas de polietileno ofrecen un buen equilibrio entre solidez, resistencia química y durabilidad para la mayoría de las aplicaciones de contención. El PVC, el PP u otros materiales pueden ser necesarios para una alta exposición química, como la recogida de lixiviados de vertedero.
Aplicaciones de las geomembranas
Las geomembranas se utilizan para las siguientes aplicaciones que tienen diferentes requisitos de propiedades:
| Solicitud | Polímero típico | Propiedades clave necesarias |
|---|---|---|
| Revestimientos y cubiertas de vertederos | HDPE, LLDPE | Resistencia química, resistencia al desgarro, flexibilidad a baja temperatura |
| Pilas de lixiviación para minería | HDPE, LLDPE | Resistencia a los rayos UV, resistencia al desgarro, alargamiento |
| Contención de petróleo y gas | HDPE, LLDPE | Resistencia química, rendimiento a altas temperaturas |
| Canales y embalses | HDPE, PVC | Resistencia a los rayos UV, elasticidad, solidez |
| Lagunas de tratamiento de aguas | HDPE, PVC | Resistencia química, resistencia a la intemperie |
| Contención secundaria | PP, HDPE | Alta resistencia al desgarro y a la perforación |
Las geomembranas de polietileno son adecuadas para la mayoría de las necesidades de contención. El PVC puede ser necesario para aplicaciones de alta exposición química, como el tratamiento de aguas residuales. El polipropileno ofrece una gran resistencia a la perforación para aplicaciones exigentes.
Normas y especificaciones sobre geomembranas
Las geomembranas se fabrican en forma de láminas o rollos de diversos grosores. Deben cumplir métodos de ensayo normalizados y especificaciones designadas por organizaciones como ASTM International.
| Parámetro | Normas | Valores típicos |
|---|---|---|
| Espesor | ASTM D5199 | 0,5 mm a 3 mm |
| Anchura de la hoja | GRI GM9 | Hasta 22 m |
| Longitud de la hoja | GRI GM13 | Hasta 250 m |
| Densidad | ASTM D792 | 0,93-0,96 g/cm3 |
| Propiedades de tracción | ASTM D638 | 10-28 MPa |
| Resistencia al desgarro | ASTM D1004 | 36-200 N/mm |
| Resistencia a la perforación | ASTM D4833 | 100-600 N |
| Resistencia a las grietas por tensión | ASTM D5397 | >300 h |
| Contenido de negro de carbón | ASTM D1603 | 2-3% |
| Dispersión de negro de humo | ASTM D5596 | Grado 1-3 |
Los fabricantes facilitan fichas técnicas con las propiedades de las geomembranas que cumplen las especificaciones. Las pruebas deben realizarse mediante procedimientos de laboratorio normalizados.
Tamaños y formas de las geomembranas
Las geomembranas se fabrican en una amplia gama de anchuras y longitudes de lámina, y en forma de rollo para facilitar su transporte e instalación:
| Formulario | Tamaños | Descripción |
|---|---|---|
| Hojas | 1-22 m de ancho <br> 1-250 m de longitud | Planchas fabricadas en fábrica para pequeñas aplicaciones. |
| Rollos estándar | 1-10 m de ancho <br> 50-250 m de longitud | Despliegue en campo a partir de rollos. Tamaños comunes en función de la aplicación. |
| Rollos Jumbo | 15-22 m de ancho <br> 250-1000 m de longitud | Minimiza las costuras de fábrica. Se utiliza para grandes revestimientos continuos. |
| Paneles fabricados | Sitio específico | Paneles ensamblados en fábrica con costuras para facilitar la instalación. |
Los rollos más estrechos se utilizan para aplicaciones como gasoductos o canales de agua. Los rollos jumbo más anchos reducen al mínimo las costuras sobre el terreno para embalses y vertederos. Los paneles de fábrica simplifican aún más la instalación.
Grados de geomembrana
Las geomembranas se fabrican en distintos grados en función del proceso de fabricación, los controles de calidad y la certificación:
| Grado | Descripción | Aplicaciones |
|---|---|---|
| Grado GRI GM13 | Control de calidad básico de las geomembranas | Revestimientos temporales, deshidratación |
| Grado GRI GM17 | Control de calidad de fabricación moderado | Contención secundaria |
| Grado GRI GM19 | Revestimiento estándar | Vertederos, minería, embalses |
| Grado GRI GM21 | Membrana de alta especificación | Residuos peligrosos, pleno cumplimiento de NQA-1 |
Las geomembranas de grado superior se someten a pruebas e inspecciones más rigurosas durante la producción. Las aplicaciones críticas, como la contención de residuos peligrosos, pueden requerir material de grado GRI GM21. Los grados inferiores pueden utilizarse para necesidades de contención temporales.
Precio de la geomembrana
Precios de las geomembranas dependen de la calidad del material, el grosor, las especificaciones de tamaño, el fabricante y la cantidad del pedido. Los rangos de precios típicos son:
| Geomembrana | Gama de espesores | Precios |
|---|---|---|
| HDPE | 1,0 - 2,0 mm | $1,50 - $3,00 por m2 |
| LLDPE | 1,0 - 2,0 mm | $1,80 - $3,50 por m2 |
| PVC | 1,0 - 1,5 mm | $3,50 - $7,00 por m2 |
| PP | 1,0 - 1,5 mm | $6,00 - $12,0 por m2 |
| EPDM | 1,1 - 1,5 mm | $4,50 - $9,00 por m2 |
En general, las geomembranas de polietileno son las más económicas. Las de PVC, PP y EPDM cuestan bastante más debido a que las resinas son más caras. Las geomembranas más gruesas también son más caras.
Los precios de los rollos jumbo pueden ser 30-50% más bajos por superficie que los de los rollos estándar. Los paneles fabricados en fábrica son más caros debido a los pasos de procesamiento de valor añadido.
Principales fabricantes de geomembranas
Algunos de los principales proveedores mundiales de geomembranas son:
| Empresa | Marcas | Geomembranas | Ubicaciones |
|---|---|---|---|
| IGE Medio ambiente | GSE, Roofarm | HDPE, LLDPE, PP | EE.UU., México, Europa, Oriente Medio |
| Solmax | Solmax, SunTech | HDPE, LLDPE, PVC | Canadá, EE.UU., Europa |
| Materiales de construcción Carlisle | CCM, Bento, Sure-Flex | HDPE, PVC | Estados Unidos, Europa, Asia |
| Agru América | Agru | HDPE, LLDPE, PVC | Estados Unidos, Oriente Medio, Asia |
| Firestone | Firestone | EPDM, PVC | Estados Unidos, América Latina |
Estos fabricantes consolidados tienen presencia mundial y pueden suministrar geomembranas a todo el mundo. Ofrecen asistencia técnica para la selección de materiales y el diseño.
En muchos países también hay proveedores locales y regionales que pueden ofrecer precios más competitivos. Los materiales importados de Asia son más baratos, pero entrañan mayor riesgo.
Consejos para ahorrar
He aquí algunas recomendaciones para reducir los costes globales de las geomembranas para revestimientos y proyectos de contención:
- Utilice material de calidad inferior si los requisitos de rendimiento lo permiten
- Seleccione el menor grosor adecuado para reducir las necesidades de cantidad
- Encargue rollos gigantes o paneles fabricados siempre que sea posible
- Aprovechar los excedentes de inventario o los materiales fuera de especificación si las propiedades lo permiten.
- Obtener presupuestos de varios proveedores regionales
- Para pequeñas necesidades, consulte la disponibilidad de rollos en los distribuidores
- Considerar materiales reutilizados o reciclados si las propiedades físicas son adecuadas.
- Garantizar un proceso de licitación competitivo para los grandes proyectos
- Celebrar acuerdos de suministro a largo plazo para proyectos plurianuales.
Es importante colaborar estrechamente con un fabricante de geomembranas experimentado para garantizar la selección adecuada del material y la solución más rentable.
Manipulación e instalación de geomembranas
Para evitar daños en la geomembrana y maximizar su rendimiento, es fundamental que el transporte, el almacenamiento, la instalación, el sellado y las pruebas se realicen correctamente. Entre las directrices clave se incluyen:
- Utilice cunas acolchadas y eslingas de nailon para levantar y desplazar materiales enrollados.
- Almacenar lejos de la luz solar directa e inspeccionar antes de la instalación
- Desenrolle siguiendo el plano de la obra, dejando holgura para la contracción
- Lastre el material inmediatamente o utilice bermas de carga para evitar el levantamiento por el viento.
- Limpiar e imprimar las superficies de las planchas antes del engatillado
- Realizar soldaduras de prueba inicialmente y comprobar la resistencia del cordón.
- Reparación de costuras con soldaduras de extrusión para materiales de polietileno
- Inspeccionar el revestimiento instalado y realizar comprobaciones eléctricas de detección de fugas para detectar defectos.
Es aconsejable contar con un supervisor de instalación con experiencia in situ para garantizar la calidad durante los pasos críticos, como el sellado.
Inspección y ensayo de geomembranas
Las geomembranas deben someterse a pruebas durante su fabricación e instalación para comprobar que cumplen las especificaciones del proyecto:
| En | Pruebas realizadas | Normas |
|---|---|---|
| Material entrante | Espesor, densidad, propiedades de tracción, resistencia al desgarro | ASTM D5994, D5199, D638, D1004 |
| Durante la producción | Tamaño de la hoja, hospitalidad, defectos visuales | EN 13416 |
| Soldaduras de prueba | Pruebas de cizallamiento y pelado en costuras | ASTM D6392, D4437 |
| Liner instalado | Pruebas de presión de aire en costuras y detección de fugas eléctricas | ASTM D5820, D7240 |
Deben mantenerse registros de todas las pruebas de la geomembrana. Las zonas defectuosas deben marcarse y repararse según sea necesario antes de cubrirlas.
Guía de selección de geomembranas
Esta tabla comparativa resume los factores clave que deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar un material de geomembrana:
| Parámetro | Polietileno | PVC | EPDM | PP | CSPE |
|---|---|---|---|---|---|
| Precio | Bajo | Moderado | Alta | Muy alta | Alta |
| Fuerza | Moderado | Bajo | Bajo | Muy alta | Moderado |
| Alargamiento | Alta | Bajo | Muy alta | Bajo | Moderado |
| Resistencia al desgarro | Moderado | Bajo | Bajo | Alta | Moderado |
| Resistencia a la perforación | Moderado | Bajo | Bajo | Muy alta | Moderado |
| Resistencia UV | Bien | Excelente | Excelente | Moderado | Excelente |
| Resistencia química | Moderado | Excelente | Pobre | Excelente | Excelente |
| Temperatura | Ancho | -10°C a 60°C | -40°C a 70°C | 0°C a 80°C | -20°C a 70°C |
| Aplicaciones populares | Vertederos, minería, embalses | Contención química | Tejados, estanques | Residuos peligrosos, tuberías | Vertederos, depósitos |
El polietileno ofrece el mejor valor global para la mayoría de las necesidades de contención. El PVC y otros materiales ofrecen un mayor rendimiento para requisitos específicos.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la vida útil típica de una geomembrana?
R: Las geomembranas instaladas correctamente pueden ser muy duraderas. Los revestimientos de HDPE pueden durar más de 50 años. Las de PVC pueden durar más de 40 años. La vida útil depende del polímero, el espesor, la calidad de la instalación y las condiciones de exposición.
P: ¿Puede una geomembrana tener agujeros o defectos?
R: Pueden producirse pequeños defectos durante la fabricación o la instalación. Los estudios de detección de fugas eléctricas pueden identificar brechas. Estas pueden repararse mediante parcheado o soldadura por extrusión.
P: ¿Pueden las geomembranas soportar temperaturas bajo cero?
R: Los materiales flexibles como el polietileno conservan su ductilidad a bajas temperaturas. Pueden soportar ciclos de congelación y descongelación. El PVC rígido se vuelve quebradizo por debajo de -10 °C.
P: ¿Qué son las costuras de fábrica y las costuras de campo?
R: Las costuras de fábrica se realizan mediante soldadura en caliente por cuña o extrusión en condiciones controladas. Las costuras de campo se realizan in situ después del despliegue. La calidad de las costuras suele ser mejor en las fábricas.
P: ¿Cuánto se tarda en instalar un revestimiento de geomembrana?
R: Para una zona determinada, la tasa de instalación de una sola capa es de aproximadamente 300-500 m2/hora-hombre. Los proyectos grandes pueden llevar varias semanas o meses, dependiendo de la superficie del revestimiento y del acceso al emplazamiento.
P: ¿Puede una geomembrana tener otro color que no sea negro?
R: Sí, las geomembranas pueden fabricarse en otros colores, como verde o tostado. Sin embargo, el negro es estándar porque el negro de humo proporciona resistencia a los rayos UV.
P: ¿Existen productos de geomembrana reciclados?
R: Sí, existen materiales reprocesados que contienen resina reciclada. Las propiedades físicas varían según el método de reciclado y el contenido. Se recomienda realizar pruebas de rendimiento.
P: ¿Qué son las normas GRI GM para geomembranas?
R: Las normas GRI GM son especificaciones de fabricación establecidas por el Instituto Geosintético. GM13 es el grado más bajo, GM21 es el más alto. Cada una tiene métodos de ensayo y criterios de aceptación definidos.
P: ¿En qué se diferencia la geomembrana texturizada abierta?
R: Tiene una superficie texturizada que entra en contacto con el suelo. Esto se entrelaza con el sustrato proporcionando una fricción muy alta y estabilidad en pendientes.
En resumen, las geomembranas son materiales sintéticos versátiles que se utilizan para aplicaciones de contención en todos los sectores. Seleccionar el producto adecuado implica tener en cuenta las necesidades de rendimiento, las condiciones del emplazamiento, los costes del proyecto y los requisitos de instalación. Si se eligen los materiales adecuados y se garantiza la calidad de la construcción, las geomembranas proporcionan sistemas de barrera de fluidos duraderos y fiables.