(+506) 8871 8268
Geomallas biaxiales: refuerzo en capas granulares de pavimentos
1. Efecto del refuerzo
Las geomallas biaxiales FORTGRID BX se instalan comúnmente en la interfaz entre la base y la subbase, entre la subbase y la subrasante, o dentro de la propia base granular. De esta forma, se reduce significativamente los esfuerzos transmitidos a la subrasante, en comparación con secciones sin refuerzo (Figura 1).
Figura 1. Comparación de cargas transmitidas a la subrasante en (a) pavimento sin refuerzo y (b) pavimento reforzado con geomalla (De acuerdo con Zornberg, J.G., 2013).
En la práctica, el refuerzo con geomallas mejora la capacidad de carga y la vida útil del pavimento, reduce el espesor de las capas granulares y disminuye el impacto ambiental.
2. Mecanismo de refuerzo
Las geomallas FORTGRID interactúan de forma efectiva con el material granular generando restricción al desplazamiento lateral de las partículas, con lo cual se incrementa la rigidez y estabilidad del sistema. Como resultado, mejora la respuesta del pavimento ante cargas repetidas, representada cuantitativamente a través de parámetros como el Traffic Benefit Ratio (TBR) y el Base-Course Reduction Ratio (BCR).
El efecto de reforzamiento con geomallas se explica a partir de los siguientes mecanismos de refuerzo:
a. Aumento de la capacidad portante
La geomalla modifica la superficie de falla original, creando una superficie alternativa contenida entre la capa granular y su interfaz. Esto mejora sustancialmente la capacidad portante (Figura 2).
Figura 2. Efecto del refuerzo con geomalla sobre la capacidad portante del sistema.
b. Restricción al desplazamiento lateral
El entrabamiento (interlock) hace que las partículas de agregado queden confinadas en las aberturas de la geomalla, limitando su movilidad ante la aplicación de cargas. Por lo tanto, este mecanismo genera un confinamiento que se opone a la aparición de flujos cortantes laterales que resultan en una mejor distribución de esfuerzos y menor deformación, ya que induce una condición de compresión permanente en los materiales granulares, los cuales son típicamente esfuerzo-dependientes. Este comportamiento se ilustra en la (Figura 3).
Figura 3. Restricción al desplazamiento lateral generada por el confinamiento de partículas.
El rendimiento de los anteriores mecanismo de reforzamiento se hace a través de la medición de factores de beneficio como el TBR y el BCR como se explica a continuación:
3. Índices de desempeño: TBR Y BCR
- Traffic Benefit Ratio (TBR)
Este factor que cuantifica la mejora en desempeño, se mide como la relación entre el número de ciclos de carga que soporta una sección de pavimento con base granular reforzada con geomalla frente a una sección sin refuerzo, requeridos para alcanzar un nivel equivalente de deterioro (ver Figura 4).
Figura 4. Comparación del desempeño de estructuras reforzadas y no reforzadas mediante el TBR (Perkins, 1999).
- Base-Course Reduction Ratio (BCR)
Este factor permite evaluar la reducción en el espesor de la capa granular requerido para lograr un desempeño equivalente, al utilizar refuerzo con geomallas.
- Módulo de tensión cíclica
La eficiencia de la geomalla como elemento de reforzamiento a largo plazo se mide a partir de su capacidad de tolerar la carga cíclica. Para este propósito el comité D35 de ASTM generó la prueba de ensayo D7556 Módulo en tensión cíclica, que permite valorar la capacidad de la misma para sostener su capacidad de reforzamiento a lo largo de la vida útil del pavimento, representada en un escenario de deformaciones permanentes.
Gracias a su diseño y materialidad, las geomallas FORTGRID BX mantienen un módulo de rigidez constante bajo carga cíclica, incluso frente a deformaciones permanentes. Este comportamiento asegura una contribución sostenida del refuerzo a lo largo de la vida útil del pavimento, reduciendo significativamente las deformaciones acumuladas y preservando las condiciones de servicio. En comparación con geomallas extraídas biaxiales y multiaxiales de polipropileno, FORTGRID ofrece una mayor capacidad de recuperación elástica, como se aprecia en la Figura 5.
Figura 5. Resultados de módulo de rigidez cíclica (ASTM D 7556).
4. Ventajas del refuerzo de capas granulares con geomallas FORTGRID BX
El refuerzo de suelos mediante geomallas biaxiales FORTGRID ofrece múltiples ventajas que optimizan el desempeño estructural de los pavimentos, entre las cuales se destacan:
- Incremento significativo de la capacidad portante de la subrasante en la estructura de pavimento proyectada.
- Control eficaz de las deformaciones inducidas por cargas dinámicas, que favorece la durabilidad del pavimento.
- Mejora de la capacidad de recuperación elástica, reduciendo el deterioro progresivo del pavimento gracias al elevado módulo de rigidez en carga cíclica de la geomalla.
- Disminución de la pérdida de módulo del material granular, prolongando su desempeño estructural, dicho de otro modo, reduce la tasa de pérdida de serviciabilidad.