Las geomembranas son excelentes soluciones para la impermeabilización en obras ambientales. Aquí conocerás sus cualidades técnicas y estructurales, mismas que garantizan una función exitosa para proteger a los suelos y agua de contaminantes químicos.  

En proyectos ambientales, como los vertederos destinados a la deposición final de residuos, es fundamental garantizar la preservación del suelo y de los cuerpos de agua cercanos. Para ello, se utilizan sistemas de impermeabilización que evitan la infiltración de lixiviados. Tales sistemas también deben permitir la captación de gases generados por la descomposición de la materia orgánica.  

Estas condiciones exigen el uso de soluciones que funcionen como barreras impermeables que confinen el material degradable. El material debe proteger el subsuelo y reducir al mínimo el impacto ambiental. Para estos casos, las barreras deben presentar las siguientes características: 

• Estanqueidad 

• Durabilidad 

• Resistencia mecánica 

• Resistencia a intemperies 

• Compatibilidad química con los residuos 

• Baja conductividad hidráulica 

Las barreras impermeables para obras ambientales que implican tratamiento de residuos pueden estar hechas de materiales naturales, como los suelos arcillosos. O bien, pueden ser de materiales sintéticos. En esta segunda alternativa se encuentran las geomembranas de polietileno de alta densidad (PEAD o HDPE).  

¿Qué son las geomembranas? 

Las geomembranas son geosintéticos de muy baja permeabilidad (10^-12 cm/s). El PEAD es un termoplástico derivado del eteno. A su vez, esta resina es inerte por poseer hidrógeno y carbón en su estructura química, lo que le convierte en un material con alta resistencia al impacto (incluso, en bajas temperaturas) y contra agentes químicos. Esta composición hace que las geomembranas no vean comprometidas sus propiedades funcionales, aun cuando están expuestas a los más diversos tipos de contaminantes y ácidos. 

Debido a que las geomembranas están compuestas por un material de origen industrial, pasa por un control de producción riguroso. Esto garantiza sus propiedades fisicoquímicas con base en reglamentaciones internacionales como GM-13 y GM-17. 

Ahora bien, el polímero de las geomembranas cuenta con aditivos termoestabilizantes y antioxidantes que aumentan significativamente la resistencia a intemperies. El negro de humo de 2 o 3 % en su formulación hace a estos geosintéticos prácticamente inmunes a los efectos de los rayos UV.  

Dimensionamiento y resistencia de las geomembranas 

Un dato básico que debe ser considerado es el espesor mínimo de la geomembrana para proyectos de contención de residuos que involucran materiales peligrosos. La recomendación general es que sea de 1.50 mm. Incluso, existen normas alemanas que únicamente reconocen espesores superiores a los 2.00 mm.  

A pesar de ello, siempre será necesario trabajar con base en cálculos de dimensionamiento, pues estos permiten verificar el nivel de solicitación impuesto por las condiciones mismas del proyecto. Así, el espesor correcto de la geomembrana debe ser dimensionado con la previsión de que soporte las presiones ejercidas sobre esta. Para ello, se recomienda emplear la metodología de equilibrio límite y tener en cuenta la posible deformación en la geomembrana por tensiones movilizadoras.

Donde: 

T= Tensión admisible de la geomembrana; 

t=Espesor de la geomembrana; 

β = Ángulo de inclinación del talud l 

F_Uσ = Fuerza de fricción sobre la geomembrana, debida al peso del suelo de cobertura; 

F_Lσ = Fuerza de fricción bajo la geomembrana, debida al peso del suelo de cobertura; 

F_LT = Fuerza de fricción bajo la geomembrana debida a la componente vertical de T_adm; 

L_RO = Distancia necesaria para anclaje de la geomembrana. 

Puedes revisar todas las fórmulas y recomendaciones relacionadas al dimensionamiento de las geomembranas en el Manual de Geosintéticos. Da clic aquí para descargar el PDF.  

Aplicaciones principales de las geomembranas 

• Revestimiento de rellenos sanitarios y pilas de lixiviados. 

• Presas, lagunas de tratamiento y depósitos de minería. 

• Control de infiltraciones en túneles. 

• Sistemas de decantación y almacenamiento de agua. 

• Impermeabilización en lagos artificiales.  

¿Qué tipo de geomembrana es mejor? 

Si bien en el mercado también es posible encontrar geomembranas de PVC (policloruro de vinilo), la resistencia química del PEAD destaca para impermeabilización de depósitos de residuos peligrosos. Esto porque brindan mayor resistencia mecánica y son inertes químicamente a la mayoría de los agentes encontrados en estos tipos de obras. Aquí te compartimos una comparativa que podrás consultar con más detalle en el Manual de Geosintéticos, en su página 216: 

¿Buscas geomembranas en México? 

Todas las cualidades funcionales y estructurales antes mencionadas para las geomembranas es posible encontrarlas en las MacLine®, de Maccaferri. Su versión SDH (lisa) es comercializada en México y sus cualidades técnicas abarcan lo descrito en este artículo:    

• Están compuestas aproximadamente por un 97.5 % de polietileno. 

• Tienen un 2.5 % de negro de humo. 

• Cuentan con antioxidantes y termoestabilizadores. 

• Presentan resistencia a ambientes agresivos. 

• Están disponibles con un espesor promedio de 0.5 hasta 2.50 mm.  

Finalmente, cabe destacar que, las geomembranas suelen instalarse junto con otros geosintéticos tales como geocompuestos de drenaje (MacDrain®), geotextiles (MacTex®) y geomantas (MacMat®). Esta combinación da lugar a sistemas integrales eficientes para el control ambiental, pues protegen suelos y aguas.