Reducir espesores en pavimentos con geomallas

Reducir espesores en pavimentos es uno de los principales objetivos técnicos y económicos en el diseño de estructuras viales. En el diseño de pavimentos, uno de los principales objetivos técnicos y económicos es lograr estructuras eficientes que soporten el tránsito proyectado con el menor consumo posible de materiales.

Tradicionalmente, el incremento en el número de ejes equivalentes se compensa aumentando los espesores de las capas granulares o asfálticas, lo que impacta directamente en los costos de construcción.

Sin embargo, la reducción de espesores puede lograrse mediante la incorporación de geomallas biaxiales tejidas de alto módulo elaboradas en poliéster. Estas, a través de sus mecanismos de refuerzo, incrementan la capacidad estructural del sistema y permiten aumentar el número de ciclos de carga admisibles.

Este beneficio se cuantifica mediante el TBR (Traffic Benefit Ratio), parámetro que refleja el incremento en la vida útil del pavimento reforzado frente a uno no reforzado.

¿Por qué aumentar espesores no siempre es la mejor solución?

El incremento de espesores implica:

• Mayor consumo de material granular

• Incremento en costos de transporte y colocación

• Mayores tiempos de ejecución

• Incremento en la huella ambiental

• Mayor peso de la estructura, especialmente crítico en subrasantes blandas y compresibles

Desde el punto de vista estructural, el objetivo no debe ser únicamente “hacer más gruesa” la estructura, sino hacerla más eficiente.

¿Cómo actúan las geomallas tejidas de alto módulo?

Las geomallas biaxiales tejidas de poliéster funcionan como elementos de refuerzo estructural dentro de las capas granulares, en particular la interfaz entre la base y subbase granular o entre la subbase granular y la subrasante. Gracias a su alta resistencia, durabilidad y adecuado comportamiento frente a cargas cíclicas, se constituyen en una solución eficiente para mejorar el desempeño mecánico del sistema granular. Dentro de los mecanismos de refuerzo se encuentra:

Restricción lateral

Este mecanismo ocurre cuando la geomalla limita el desplazamiento horizontal de las partículas del suelo, estabilizando la estructura granular.

Este fenómeno se desarrolla a través de dos tipos de interacción suelo–geomalla:

Transferencia por resistencia pasiva (trabazón del agregado)

Cuando se aplica una carga sobre una capa granular reforzada, las partículas de agregado intentan desplazarse lateralmente. Sin embargo, al encontrarse con las aberturas de la geomalla, se posicionan dentro de ellas, generando un “anclaje mecánico”.

Este efecto, conocido como trabazón del agregado, permite que las partículas queden parcialmente confinadas, mejorando la estabilidad del sistema (ver Figura 1).

Transferencia por fricción

Corresponde a la fricción entre las partículas del suelo y las correas de la geomalla. A medida que el suelo se somete a esfuerzos cortantes, parte de la carga se transfiere mediante esta fricción en la interfaz suelo–geosintético.

El ancho de las correas y la superficie del tejido de poliéster favorecen esta interacción, incrementando la capacidad de carga del sistema (ver Figura 1).

¿Qué es el tbr y cómo permite optimizar espesores?

El Traffic Benefit Ratio (TBR) es la relación entre el número de ciclos de carga que soporta un pavimento reforzado y el número de ciclos que soporta una estructura no reforzada bajo las mismas condiciones.

Un TBR mayor a 1 indica un incremento en la vida estructural del pavimento.

En términos prácticos:

• Si la geomalla incrementa los ciclos admisibles, se puede mantener la misma vida útil con menores espesores, o

• mantener el espesor y aumentar la vida útil del pavimento

Este enfoque permite optimizar el diseño estructural sin comprometer el desempeño.

¿Por qué utilizar geomallas tejidas de poliéster de alto módulo?

Las geomallas biaxiales tejidas de poliéster presentan:

• Alto módulo tensión–deformación bajo carga estática

• Baja deformación a largo plazo (bajo creep)

• Alto módulo cíclico en tensión a deformaciones permanentes

• Protección mecánica frente a daños durante la instalación

El uso de estas geomallas permite reducir el espesor de las capas granulares sin comprometer el desempeño estructural, lo que se traduce en ahorros en materiales, transporte y tiempos de construcción.

Conclusión

La reducción de espesores en una estructura de pavimento no se basa únicamente en disminuir materiales, sino en incrementar la eficiencia estructural del sistema.

Las geomallas tejidas de poliéster de alto módulo, a través de mecanismos como la restricción lateral, el efecto de membrana tensionada y el aumento de la capacidad de soporte, permiten incrementar el número de ciclos de carga que puede soportar la estructura, parámetro que se cuantifica mediante el TBR.

Adicionalmente, contribuyen a controlar la aparición de deformaciones permanentes (rutting) gracias a su alto desempeño frente a cargas cíclicas.

Este incremento en la capacidad estructural hace posible optimizar espesores y costos de construcción sin comprometer el desempeño ni la durabilidad del pavimento, consolidándose como una solución técnica eficiente y confiable en proyectos viales. Este enfoque ha sido documentado en guías internacionales como las de la Federal Highway Administration (FHWA).