Introducción
Los valores para la prueba de perforación dinámica (prueba de caída de cono) según EN ISO 13433 a menudo se indican en las hojas de datos de geotextiles y, por lo tanto, se incluyen en las especificaciones de diseño para geotextiles de protección. Esta Nota Técnica establece por qué los valores de caída del cono no son un indicador del desempeño del diseño para la protección de membranas de cobertura en vertederos.
Antecedentes
Los estándares de aplicación de la Marca CE para geotextiles y productos relacionados con geotextiles utilizados en la contención de residuos sólidos (EN 13257) y la contención de residuos líquidos (EN 13265) incluyen requisitos para la determinación de la función de protección del geotextil. Los métodos de prueba armonizados mencionados en estas normas son la prueba de perforación dinámica por caída de cono (EN ISO 13433), la prueba de perforación estática CBR (EN ISO 12236) y la prueba de eficiencia de protección (EN 13719).
De las tres pruebas, la prueba de perforación dinámica (caída de cono) no es la más relevante, pero a menudo se afirma que es la más fácil de realizar. El procedimiento implica la medición del diámetro de un agujero hecho por un cono de metal de 50 mm dejado caer desde 0.5 m sobre una muestra de geotextil sujeta en un bloque circular y suspendida al aire libre. Esto significa que el geotextil puede deformarse libremente en el plano vertical.
Figura 1: Prueba de perforación dinámica (prueba de caída del cono) según EN ISO 13433
La prueba CBR de punción estática guarda similitudes con la prueba de caída del cono, pero es algo más relevante. El procedimiento implica la medición de la fuerza requerida para empujar un pistón metálico de 50 mm de diámetro a través de una muestra de geotextil sujeta en la misma disposición descrita anteriormente.
La prueba de eficiencia de protección es la más relevante para el desempeño de protección de un geotextil. El procedimiento implica la medición de la tensión en la geomembrana protegida colocada sobre una estera de caucho como resultado de bolas metálicas de 20 mm de diámetro colocadas sobre el geotextil y cargadas por una placa de acero a un rango de presiones. La prueba evalúa la interacción del geotextil con la geomembrana que protege. Es una prueba más compleja y costosa y, por lo tanto, rara vez se indica en las hojas de datos.
Figura 2: Ensayo de perforación estática (ensayo CBR) según EN ISO 12236
Figura 3: Prueba de eficiencia de protección según EN ISO 13719
Relevancia de la prueba de perforación dinámica
La prueba de perforación dinámica es una prueba índice que da una medida de la resistencia al daño del propio geotextil. La prueba se desarrolló para simular la caída de agregado grueso sobre un geotextil durante la instalación, como en la construcción de carreteras, donde el geotextil se coloca sobre una subrasante muy blanda. No existe una correlación conocida entre la prueba de perforación dinámica y la capacidad de cualquier geotextil para proteger una geomembrana, y de hecho la propia norma lo establece; “La validez de esta prueba para algunos tipos de productos debe considerarse cuidadosamente, ya que el principio de la prueba puede no ser aplicable” (BSI, 2006b).
La prueba favorece a los geotextiles que son capaces de estirarse y deformarse enormemente, lo que no es nada ideal para proteger una geomembrana relativamente rígida. De hecho, los geotextiles que exhiben buenos valores de resistencia dinámica a la perforación tienden a tener malos valores de resistencia estática a la perforación (CBR). Se ha demostrado que la resistencia a la perforación estática CBR se correlaciona directamente con la protección de la geomembrana (Jones, Shercliff & Dixon, 2000: Shercliff, 1996).
Conclusiones
Hay tres métodos de prueba disponibles relacionados con la punción. La prueba de caída dinámica del cono de disparo (EN ISO 13433) no es la más relevante y no dará una indicación adecuada de una buena protección de la geomembrana en situaciones de cobertura de vertederos. La prueba CBR de perforación estática (EN ISO 12236) se usa ampliamente en todas las especificaciones de cobertura de vertederos, ya que es un buen indicador de la protección de la geomembrana y una prueba que es conveniente de realizar. La prueba de eficiencia de protección (EN 13719) es la prueba más relevante, pero se utiliza con poca frecuencia porque es una prueba compleja y costosa. Un geotextil con un valor de caída dinámica del cono de perforación menor que el especificado no debe impedir el uso de ese geotextil para protección de geomembrana si el geotextil tiene un resultado satisfactorio de la prueba CBR de perforación estática.
Referencias
Normas Españolas (2006a) UNE EN ISO 12236:2006 Geosintéticos – Ensayo de punción estática (ensayo CBR).
Normas Españolas (2006b) UNE EN ISO 13433:2006 Geosintéticos – Ensayo de perforación dinámica (ensayo de caída de cono).
Norma Española (2002) UNE EN 13719:2002 Geotextiles y productos afines. Determinación de la eficacia protectora a largo plazo de los geotextiles en contacto con barreras geosintéticas.
Norma Española (2016a) UNE EN 13257:2016 Geotextiles y productos relacionados con los geotextiles – Características requeridas para su uso en la eliminación de residuos sólidos.
Norma Española (2016b) UNE EN 13265:2016 Geotextiles y productos relacionados con los geotextiles – Características requeridas para su uso en proyectos de contención de residuos líquidos.
Jones, D.R.V., Shercliff, D.A., Dixon, N. (2000) Dificultades asociadas con la especificación de geotextiles de protección utilizando únicamente peso unitario, Proc. Segunda Conferencia Europea de Geosintéticos, Bolonia, Italia, págs. 2-581.
Shercliff, D. (1996) Optimización y prueba de geotextiles de protección de revestimiento utilizados en vertederos. Proc. Primera Conferencia Europea de Geosintéticos, Maastricht, Países Bajos, págs. 1-823.