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PGI Technical Bulletin

…… Marzo

1996

Historia Exitosa del Bureau of Reclamation

con Geomembranas de PVC: 1968 - 1995

Esta edición del boletín hace comentarios de un informe sobre las experiencias del Bureau of Reclamation con geomembranas utilizadas en control de filtraciones en canales, embalses y rehabilitación de diques. Este informe también presenta consideraciones en los criterios de diseño, procedimientos de construcción y O&M (Operación y Mantención) de los revestimientos de canales con geomembranas enterradas. Si bien esta sinopsis del informe describe su exitoso rendimiento con geomembranas de PVC, es posible que usted desee mayores detalles al respecto; por lo tanto, hemos incluido información sobre cómo obtener dicho informe.

Una de las primeras instalaciones con geomembranas de PVC del Bureau of Reclamations fue una pequeña sección experimental instalada en el año 1957, en el Proyecto Shoshone en el estado de Wyoming, USA. La primera instalación de PVC conforme a especificaciones de instalación fue en el año 1968 en el Canal del Valle Helena en el estado de Montana, USA. La geomembrana era una alternativa a la membrana de asfalto caliente aplicada con pulverizador. Puesto que la crisis energética durante la época de 1970 causó un aumento significativo en los costos de los productos derivados del petróleo y limitó las fuentes de origen del suministro, la membrana de asfalto fue eliminada de las especificaciones. 

Las geomembranas de PVC han sido importantes para el Bureau of Reclamations desde entonces. Durante este período, el PVC ha sido el material escogido en 47 de los 51 proyectos mencionados en el informe. El informe destaca y detalla siete proyectos de canal, tres aplicaciones en embalses, dos en rehabilitación de diques, seis en aplicaciones especiales, y cinco estudios de laboratorio.

Además de informar sobre el éxito del PVC en proyectos específicos, el

informe también contiene amplia información sobre:

                Criterio de Diseño en Revestimientos con Membrana                   Enterrada

                Procedimientos de Construcción

Tal como pudimos apreciar, estas dos secciones son los reportajes más concisos y útiles con respecto a estos temas, y de por sí, serían una razón más que suficiente para obtener una copia de este informe.

El Bureau of Reclamation Disfruta los Resultados Satisfactorios

Los resultados indican que las geomembranas de PVC enterradas están entregando un servicio satisfactorio para el control de filtraciones, y que son alternativas viables en áreas no apropiadas para revestimientos de concreto o suelo compactado. La estabilidad del talud del recubrimiento de protección de suelos ha sido un tema de discusión, y tal como en otras aplicaciones de geomembrana, se necesitan estudios adicionales en relación con las formas de asegurar una buena estabilidad. Los estudios de laboratorio y las observaciones en terreno confirman que la pérdida de una parte del plastificante provoca una cierta rigidez de la geomembrana de PVC con una reducción asociada a la elongación, aumento de la resistencia a la tracción, y una disminución en el impacto de bajas temperaturas. Sin embargo, puesto que esto ocurre durante un largo período de tiempo, no afecta su rendimiento en forma significativa, siempre y cuando se instale en forma adecuada.

Especificaciones

A pesar de que por muchos años, el Bureau of Reclamation utilizó .25-mm (10 mil), la geomembrana que se recomienda actualmente para aplicaciones de canal enterrado tipo estándar es un PVC de 0.50-mm (20-mil) de espesor. El PVC debe cumplir con los requisitos de las propiedades físicas enumeradas en la Especificación 1197 de PVC del Instituto de Geomembranas de PVC.

Comparación con otros Materiales

Al ser comparada con otros materiales, las geomembranas de PVC se comparan en forma favorable sobre otros materiales. Vea la tabla de los resultados comparativos, a continuación.

Algunos Descubrimientos Específicos

Las geomembranas de PVC enterradas proporcionan control de filtración satisfactorio en los canales, diques, y embalses del Bureau of Reclamation. Estos revestimientos son alternativas  viables para revestimientos de concreto y tierra compactada. 

La velocidad de envejecimiento (pérdida del plastificante) de las geomembranas de PVC depende principalmente de los siguientes factores:

Origen de la geomembrana de PVC

Las pruebas de volatilidad realizadas en el laboratorio por 56-días indican diferencias en los rangos de pérdida del plastificante entre los revestimientos de PVC de diferentes fabricantes.

Espesor de la membrana de PVC

Los resultados de los tests de volatilidad practicados en el laboratorio por 56-días también indican que la velocidad de pérdida del plastificante generalmente disminuye con el aumento del espesor de la geomembrana.

Ubicación en el canal

Las muestras obtenidas desde el prisma del agua generalmente mostraron menor envejecimiento que aquellas obtenidas sobre el nivel del agua.

Condición del Sub suelo

Las muestras obtenidas de aquellas áreas en donde la geomembrana se ha colocado sobre un subsuelo levemente liso muestran menor envejecimiento que aquellas instaladas sobre una base más áspera. 

Las geomembranas frecuentemente requieren de algún tipo de tierra de recubrimiento para protegerlas de los elementos, tráfico de animales, vandalismo, y daños mecánicos durante las operaciones de limpieza.

Siguiendo con la tendencia de reducir el uso de materiales de construcción en base a solventes (pinturas en base a aceite,  asfaltos diluidos, etc.) se espera que las uniones de geomembranas en terreno por medio de métodos con productos químicos disminuyan y eventualmente, éstos sean eliminados. Con el fin de prepararse para esta eventualidad, la industria está, desde ya, comenzando a desarrollar métodos de uniones por soldaduras por calor para usarlos en terreno.

Comparación con otros Materiales

Al ser comparadas con otros materiales, las geomembranas de PVC se comparan en forma favorable contra otros materiales.

Flexibilidad Biaxial                       Muy Buena
Elongación Uniaxial                  Buena
Conformidad al Substrato   Muy Buena (Mejor calificado entre los                                                     materiales exhibidos)

Resistencia a UV                    Generalmente cubierta -- exposición a largo                                                       plazo requiere de formulación específica
Expansión Térmica                 Baja a Moderada
Fricción Corte                         Baja -- comparada con productos texturados
Facilidad de Manipulación     Paneles Prefabricados  -- fácil
Métodos de Unión                   Química y Térmica
Resistencia  Punzonado       Buena

Exitos en Aplicaciones en Canales

Los canales son estructuras únicas porque son largos y angostos, tienen acceso limitado para realizar el trabajo, y tienen taludes de pendientes muy inclinadas. Históricamente, el PVC ha sido la geomembrana más ampliamente utilizada en aplicaciones de canales debido a las siguientes razones: 

El PVC está disponible en grandes carpetas, lo que reduce al mínimo las uniones en terreno.

El PVC es altamente flexible y retiene sus propiedades a lo largo de una amplia gama de temperaturas, lo que le permite que se integre mejor al subsuelo que otros materiales de geomembrana que estuvieron disponibles en el momento de hacer la selección, tales como HDPE y EPDM.

El PVC es fácilmente cortado en terreno y reparado con un cemento tipo-solvente.

El PVC tiene buenas propiedades de resistencia al punzonado, a los productos abrasivos y al rasgado, que son importantes para reducir al mínimo el posible daño durante la instalación.

La instalación de geomembrana de PVC no requiere de equipo sofisticado ni mano de obra experimentada.

Revestimiento de Fondo

Los revestimientos de geomembrana para Fondos han demostrado ser un método económico y efectivo de reducción de filtración en canales en suelos loesiales de algunas áreas en los estados de Kansas y Nebraska, USA. Un estudio de terreno realizado por la Oficina de Proyectos del Bureau of Reclamation de Nebraska-Kansas en el que se había colocado 0.25 -mm de PVC (10 mil) solamente en el canal invertido, demostró un 50 a 55 por ciento de reducción de filtración. Este método de control de filtración puede ser realizado fácilmente por personal del terreno local.

Exito en el Canal Coachella

El revestimiento puede ser instalado bajo el agua. Por años, el Bureau of Reclamation ha estado interesado en desarrollar métodos de control de filtración para aquellos canales de riego que dejan fugar su contenido, no tienen revestimiento y que no pueden ser fácilmente desaguados para instalar el revestimiento debido a sus compromisos de suministro de agua. La búsqueda de una solución práctica y económica a este problema los ha llevado a varias propuestas, tales como: instalación bajo agua de un canal prefabricado con revestimiento    bituminoso, y selladores de suelos químicos. El PVC ha demostrado ser la propuesta más efectiva en estas situaciones.

El informe describe el proyecto en el Canal Coachella, cerca de Niland, estado de California, USA. Proporciona datos técnicos, así como también diagramas, fotos y metodología.

La exitosa terminación de una sección de demostración de 1.5-millas de largo en este proyecto en el estado de California ha demostrado que la factibilidad del revestimiento bajo agua en canales operativos es un método exitoso de control de filtración. El perfeccionamiento de las técnicas permitirá que el revestimiento de canales bajo agua llegue a tener un uso masivo tanto en el sudoeste de Los Estados Unidos de Norteamérica como en el resto del mundo. La tecnología del revestimiento bajo el agua también se puede utilizar en la instalación en seco. Por ejemplo, la geomembrana/concreto puede ser utilizada para evitar sobre-excavación en arcillas expansivas, esquistosas, yesosa-ferrosas y en suelos loesiales, y suelos con alto contenido de sulfatos.

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Environmental Protection, Inc le entrega este Boletín Técnico de PGI para su información. Usted puede solicitar una copia original de este boletín escribiendo a   PVC Geomembrane Institute, PGI - Technology Program, University of Illinois, 2215 Newmark Civil Eng. Lab, 205 North Matthews Ave., Urbana, IL 61801, o por teléfono a PGI al 217-333-3929, o por medio de correo electrónico a pgi-tp@uiuc.edu

 

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