EL COMPORTAMIENTO DE LOS MUROS MSE, DE TIERRA REFORZADA CON GEOSINTETICOS

Transcripción

1 EL COMPORTAMIENTO DE LOS MUROS MSE, DE TIERRA REFORZADA CON GEOSINTETICOS El comportamiento a largo plazo de los muros MSE de tierra reforzada con geosintéticos ticos depende principalmente del comportamiento de los refuerzos de geosintéticos ticos y del suelo.

2 COMPORTAMIENTO DE LOS GESINTETICOS

3 Los geosintéticos ticos son productos cuyo comportamiento con el tiempo afecta el comportamiento del muro

4 Por esta razón n la AASHTO recomienda utilizar una serie de factores de reducción n a las cargas últimas obtenidas en los ensayos de laboratorio de tensión n de tira ancha. T Permisible = T última RF ID x RF CR x RF CD x RF BD x FS RFID = Factor de reducción n por daños en la instalación RFCR = Factor de reducción n por Fluencia a esfuerzo constante RFCD = Factor de reducción n por Degradación n química RFBD = Factor de reducción n por degradación n Biológica FS = Factor de seguridad para tener en cuenta la incertidumbre en los materiales

5 DAÑO O DE LOS MANTOS DURANTE SU INSTALACIÓN

6 FACTORES DE REDUCCIÓN N POR DAÑOS EN LA INSTALACION RECOMENDADOS POR LA FHWA GEOSINTÉTICO TICO Geomalla uniaxial HDPE Geomalla biaxial Polipropileno Geomalla de poliester recubierta en PVC Geomalla de poliester recubierta en acrílico Geotextiles tejidos. Poliester o poliprpileno Geotextiles No tejidos Geotextil tejido de cinta de polipropileno Relleno tamaño máximo100mm D 50 aprox. 30 mmm 1.2 a a a a a a a 3.0 Relleno tamaño máximo 20mm D 50 aprox. 0.7 mm 1.1 a a a a a a a 2.0

7 DEGRADACIÓN N QUIMICA Y BIOLOGICA 1. A la luz del sol La exposición n a la luz del sol es una causa importante de degradación n de los polímeros con los cuales se fabrican los geosintéticos. ticos. 2. A la temperatura Las altas temperaturas generan una aceleración n de los mecanismos de degradación n de todos los polímeros. 3. Oxidación Aunque todos los polímeros reaccionan con el oxígeno causando degradación n se considera que el polietileno y el polipropileno son los más m s susceptibles a este fenómeno (Koerner 1999).

8 DEGRADACIÓN 4. Hidrólisis El poliester se afecta particularmente y especialmente cuando está sumergido en un líquido l que tiene alta alcalinidad. 5. Degradación n química Esta es especialmente importante cuando el geotextil está expuesto a lixiviados 6. Degradación n biológica Algunos micro-organismos organismos como las bacterias degradan los polímeros y utilizan la fibra como alimentación. n. Este problema no es común n en las resinas utilizadas para elaborar los geosintéticos. ticos. Generalmente los aditivos que se utilizan con el polímero son más m s vulnerables.

9 AUTOR ENTIDAD O EMPRESA Amoco Synthetic Industries South carolina state highway department South carolina state highway department South carolina state highway department Linq Industrial Fabrics Inc. Strata Grid Geosynthetic Research Institute Geotextiles Geotextiles Geotextiles de polipropileno Geotextiles de poliéster Gotextiles de polipropileno o de poliéster Geomallas de poliéster Geotextiles PRODUCTO Geomalla polietileno HPDE RF CD X RF BD Geosynthetic Research Institute Geomallas 1.82 FHWA Publicación NHI Nota técnica Mirafi Geotextiles de poliéster Poliéster (dependiendo del ph)

10 FACTORES DE REDUCCION POR DURABILIDAD PARA LOS REFUERZOS DE POLIESTER (FHWA) PRODUCTO ph 3 a 5 ph 5 a 8 ph 8 a 9 Geotextiles Peso molecular menor de Grupo carboxil CEG 40 a Geotextiles y geomallas cubiertas Peso molecular mayor de Grupo Carboxil CEG menor de

11 FLUENCIA A ESFUERZO CONSTANTE (CREEP) Los mantos de geosintéticos ticos pueden sufrir elongaciones a esfuerzo constante. Los polímeros generalmente se consideran como materiales sensitivos a la fluencia y esta propiedad debe tenerse en cuenta en el diseño o de muros de tierra reforzada (MSE). El GRI (Geosynthetics Research Institute) desarrolló un ensayo para determinar la fluencia a esfuerzo constante de los mantos de geosintéticos. ticos. Se realizan ensayos a múltiples m muestras sometidas a carga constante durante horas y se extrapola a 75 añosa

12 FLUENCIA A ESFUERZO CONSTANTE (CREEP)

13

14

15 Referencia Tipo de fibra del geotextil Polipropileno Polietileno HPDE Poliamida Poliester Hoedt(1986) Task Force 27 AASHTO-AGC- ARTBA (1991) Koerner (1999) 3.0 a a a a 2.5 South Carolina state highway Department Allen (1991) Christopher (1990) FHWA Publicación NHI Concrete Masonry Association of Australia Geosynthetic Institute Geosynthetic Institute Research Research 3.0 (Geotextiles) 3.5 (Geomallas)

16 Resultados de los ensayos de fluencia de hilos de diferentes polímeros (Hoedt, 1986).

17 FS FS

18 FS FS

19 USO DE FACTORES DE REDUCCIÓN TOTALES POR DEFECTO Cuando no existen ensayos certificados de los factores de reducción n para un determinado producto, algunas entidades exigen la utilización n de factores de reducción n totales. RFTOTAL = RFID x RFCR x RFD El South Carolina State Highway Department en sus especificaciones (Agosto 15, 2002) exige los siguientes factores de reducción n totales por defecto: Para rellenos granulares RFtotal = 10 Para rellenos con piedra RFtotal = 14 Las especificaciones de la AASHTO exigen un RFtotal mínimo de 7. Igual especificación n se exige por otras entidades como el California Department of Transportation.

20 Adicionalmente debe colocarse un factor de seguridad Autor Entidad o empresa FACTOR DE SEGURIDAD Amoco 1.5 a 1.8 Strata Grid 1.5 FHWA Publicación NHI AASHTO 1.5

21 Los factores de reducción n de la mayoría a de diseños que se realizan en Colombia están n muy por debajo de los exigidos por la AASHTO

22 Y el comportamiento de los muros de los muros de tierra reforzada con geosintéticos ticos en Colombia ha tenido muchos problemas

23 Especialmente deformaciones excesivas por creep

24 Incluso colapso total de muros

25

26 En Colombia no existen Normas para el diseño o de muros de tierra reforzada