Los gaviones son cajas de malla doble torsión rellenas con piedra. Tienen su origen en Italia, por lo que el vocablo original gabbione significa jaula.  La implementación de estas soluciones data de finales del siglo XIX, cuando el acomodo de rocas dentro de sacos sirvió para contener las márgenes del Río Reno. 

Desde entonces, la tecnología de los gaviones ha evolucionado gracias a la aplicación de diversos tipos de pruebas y estudios en torno a ello. Los resultados exitosos, no solo obtenidos en laboratorios sino en casos reales, les han ido colocando cada vez más como soluciones confiables, duraderas y sustentables.   

Tipos de gaviones 

Desde sus primeros usos en Italia hasta el día de hoy, los gaviones han sido adaptados de diferentes maneras, según las exigencias de las obras civiles y los entornos donde se encuentran. Todos ellos, sin embargo, tienen la malla doble torsión como elemento estructural común.  

Gaviones tipo saco 

• Tienen forma cilíndrica y están hechos con una malla de doble torsión tejida en una sola pieza. 

• Son flexibles, permeables y e izadas con maquinaria, lo que facilita su instalación en zonas de difícil acceso. 

Gaviones tipo colchón 

• Su diseño está pensado para la protección contra la erosión en cuerpos de agua como ríos y canales. 

• Particularmente, el Colchón Reno® de Maccaferri cumple evaluaciones de la Universidad Estatal de Colorado, cuyos resultados indican una eficiencia del 73 % frente a esfuerzos de cizallamiento elevados (supera a la escollera tradicional). 

Gaviones tipo caja 

• Son estructuras prismáticas, generalmente de 2 m de largo, 1 m de ancho y 1 m de alto, aunque sus dimensiones pueden variar según las especificaciones de los proyectos.  

• La malla utilizada para este tipo de gaviones suele tener un diamante con abertura de 8 x 10 cm, con lo que cumple la norma mexicana 085-CANACERO-2020. 

¿Qué determina la durabilidad de los gaviones? 3 componentes claves 

Independientemente de estas soluciones de malla doble torsión que elijas para tu proyecto, debes saber que el desempeño de los gaviones depende directamente de estos tres elementos clave:  

• La malla metálica doble torsión es fabricada con alambre de acero galvanizado resistente y entrelazada mediante una torsión doble. También suele ser conocida como triple torsión porque visualmente parece tener 3 nudos.  

• El revestimiento, ya sea galvanizado o polimérico, determina el desempeño de los gaviones porque les protege contra la corrosión, lo que resulta esencial en ambientes húmedos o salinos.  

• El relleno con roca usualmente es extraído del sitio de la obra. Contribuye a dar peso y estabilidad a los sistemas de contención con gaviones, al mismo tiempo que facilita su drenaje.  

La calidad de estos componentes incide directamente en la durabilidad de los gaviones, incluso en entornos altamente agresivos. En conjunto, son sometidos a análisis numéricos y pruebas experimentales con el fin de evaluar de manera precisa el comportamiento de sus materiales. Aquí te compartimos los criterios observados por el ingeniero experto Petrucio Santos Junior, mismos que abordó en el web talk ¿Realmente todos los gaviones ofrecen el mismo desempeño? 

¿Por qué se usa malla doble torsión para los gaviones? 

La malla de doble torsión de los gaviones tiene la capacidad de mantener la integridad de la estructura, incluso, en caso de daño parcial. Este tipo de tejido metálico conecta los alambres mediante un patrón que actúa como un efecto de nudo, por lo que, si uno de los alambres se rompe, las tensiones se redistribuyen hacia los puntos cercanos. Gracias a ello, se evitan fallos estructurales mayores.  

La malla se fabrica con alambre de acero de bajo contenido de carbono, el cual integra también un recubrimiento anticorrosivo, que puede ser metálico o polimérico. La finalidad de esto último es garantizar una mayor durabilidad en condiciones ambientales exigentes como los climas tropicales.  

Normativa que rige la malla doble torsión de los gaviones 

Las primeras investigaciones formales sobre el comportamiento estructural de los gaviones se realizaron en Italia durante la década de 1980. Estas pruebas pioneras sentaron las bases para el desarrollo de métodos de diseño y normativas técnicas aplicables.  

Sin embargo, es importante señalar que no existe una normativa internacional que regule el comportamiento completo del gavión como estructura, sino que las especificaciones se enfocan en las propiedades del material de la malla. Por ello, los análisis deben extenderse a una evaluación detallada del tipo de roca empleada como relleno, así como de su acomodo dentro de las cestas. 

En nuestro país, la Norma Mexicana NMX-B-085-CANACERO-2020 establece las especificaciones técnicas que deben cumplir los gaviones y colchones fabricados con malla hexagonal de doble torsión. Así que, cuando un gavión está apegado a dicha norma, puedes tener la confianza de que cumplen los criterios para su uso en obras civiles y de infraestructura, lo que garantiza su desempeño y seguridad en condiciones exigentes.  

• Dimensiones y tolerancias de la malla y los alambres. 

• Propiedades mecánicas de los materiales utilizados. 

• Requisitos de recubrimiento para garantizar la durabilidad frente a la corrosión. 

• Métodos de prueba para verificar la conformidad con las especificaciones establecidas. 

Comportamiento mecánico de los gaviones según pruebas de altos estándares 

Las pruebas de los gaviones están orientadas a observar su resistencia y su comportamiento al integrarse con la naturaleza. En obras que utilizan gaviones como muros de contención, por ejemplo, se contemplan diversos análisis estructurales para garantizar su estabilidad. Entre ellos se encuentran: estabilidad global, falla de fundación, deslizamiento, vuelco y estabilidad interna.  

El último, en particular, considera el comportamiento de la estructura a largo plazo, como la posible formación de una “panza” en la fachada. En ese sentido, para simplificar los estudios mecánicos, estos se suelen agrupar en tres tipos básicos de análisis: 

• Presión actuante, relacionada principalmente con el peso y tipo de material de relleno. 

• Deformación admisible, que se refleja en la apariencia del muro de gaviones. 

• Ruptura (aunque este es un fenómeno poco común en estructuras correctamente diseñadas mediante herramientas como el software Gawac 3.0). 

Pruebas físicas y numéricas para observar el desempeño de los gaviones 

• Pruebas de compresión: para evaluar estos factores, los gaviones de Maccaferri, por ejemplo, han superado ensayos de compresión con cargas de hasta 50 toneladas por metro cuadrado durante una hora. Estas pruebas tienen el objetivo de observar el punto de falla y las deformaciones. Como ensayos físicos son complementados con simulaciones numéricas en computadora con el fin de analizar detalladamente la interacción entre las piedras y la malla de acero. 

• Prueba de punzonamiento: esta prueba es crucial porque busca medir el efecto membrana de la malla doble torsión. Este efecto describe la capacidad de la malla para seguir soportando cargas más allá de su punto crítico inicial, debido a la redistribución de las tensiones a través de su superficie. Los resultados de este tipo de pruebas han mostrado consistentemente que, en lugar de fallar de forma abrupta, la malla de los gaviones de Maccaferri continúa resistiendo, gracias a su diseño flexible que presenta una elevada fuerza de tracción. 

• Tensión de tracción: otros resultados sobre el comportamiento mecánico de los gaviones son obtenidos mediante ecuaciones para determinar la tensión de tracción en las dos direcciones de la malla doble torsión. Esto abarca un análisis para observar el desplazamiento máximo en función de la presión horizontal y la fuerza de tracción en la malla.  

Revestimiento de la malla para gaviones: los factores que inciden en su durabilidad 

El revestimiento que protege la malla doble torsión del gavión hace la diferencia en términos de durabilidad. Si bien el acero por sí mismo es resistente, los efectos del ambiente pueden acelerar su deterioro si no cuenta con un recubrimiento adecuado. Las condiciones que más afectan a la malla incluyen bajas temperaturas, exposición a rayos UV y presión de carga constante.  

En cuanto a los factores ambientales, la corrosión atmosférica, por ejemplo, es una amenaza severa cuando el gavión se encuentra en contacto con elementos como cloruros, dióxido de azufre o gases contaminantes. Específicamente, los cloruros presentes en ambientes costeros aceleran notablemente la corrosión al impactar directamente en la superficie metálica.  

En obras hidráulicas, otra amenaza importante es el transporte de sedimentos en ríos, pues esto puede erosionar el revestimiento de la malla debido al golpeteo constante de las partículas suspendidas en el agua. 

¿Cómo afrontar los efectos negativos del entorno que inciden en los gaviones? 

La respuesta está en la composición del alambre y su recubrimiento. El acero utilizado en la malla de los gaviones generalmente tiene bajo contenido de carbono, lo que lo hace más dúctil y menos susceptible a fracturas. Este alambre es recubierto con capas metálicas protectoras, principalmente a base de zinc. 

Dicho elemento actúa como ánodo sobre las superficies de sacrificio. Esto significa que el zinc se oxida en lugar del acero, por lo que extiende la vida útil de la malla doble torsión. Concretamente, algunas de las soluciones proveídas por Maccaferri, se valen de un recubrimiento de aleación de zinc (más del 90 %) con un pequeño porcentaje de aluminio.  

Esta combinación aporta una barrera pasiva de aluminio que refuerza la resistencia frente a la corrosión. Cabe destacar que esta formulación también cumple con lineamientos de la norma internacional BS EN 10223-3:2013. Por lo tanto, dicho recubrimiento cumple con las exigencias técnicas en cuanto a propiedades y métodos de prueba. 

¿Cuál es la duración de los gaviones en años? 

Ahora bien, la durabilidad del gavión depende directamente del tipo de revestimiento aplicado al alambre y puede variar según el nivel de agresividad del entorno. En términos generales y en condiciones óptimas, los gaviones con revestimiento de alta calidad pueden alcanzar una vida útil de hasta 120 años.

¿Qué tanto soporta la malla doble torsión con revestimiento polimérico para gaviones? 

La duración de la malla doble torsión según su revestimiento está determinada por la norma internacional BS EN 10223-3:2013. Tal como lo indica la tabla anterior, los ambientes de mayor agresividad atmosférica requieren integrar un revestimiento polimérico adicional.  

Este último prolonga la vida útil de los alambres y los protege contra daños mecánicos en obras hidráulicas que presentan efectos nocivos por agua salina, ambientes contaminados o alto arrastre de sedimentos. Para estos escenarios, la solución PoliMac® de Maccaferri supera ampliamente al PVC tradicional. 

Este revestimiento está especialmente formulado para resistir condiciones químicas severas. El desempeño de PoliMac® está basado en las normas ISO 4892-3 y a la ISO 527-1, que se refiere a las propiedades de tensión. Además del agua clorada disuelta en cauces contaminados, estos son algunos otros elementos y entornos en los que brinda una alta resistencia:  

• Ambientes industriales y urbanos: soporta emisiones derivadas de la quema de combustibles fósiles, como acetaldehído, tolueno, xileno y naftalina. 

• Zonas agrícolas: PoliMac® resiste componentes derivados de la actividad agroindustrial, como amoníaco (común en fertilizantes) y ácido benzoico (presente de forma natural en las frutas). 

• Entornos hidráulicos y costeros: el revestimiento polimérico es ideal para estructuras sumergidas en cloruro de sodio y agua salina. 

• Operaciones mineras: este recubrimiento soporta sustancias altamente corrosivas como el ácido sulfúrico, generado por el drenaje ácido de minas, uno de los entornos más exigentes para cualquier estructura metálica. 

Gracias a esta capacidad de adaptación, el desempeño de los gaviones con malla doble torsión recubierta de PoliMac® resulta altamente confiable aun en zonas con alta exposición química o abrasiva. Esta versatilidad amplía significativamente el campo de aplicación de los gaviones en infraestructuras modernas.  

Además de las anteriores cualidades, el revestimiento PoliMac® ha demostrado un excelente desempeño en pruebas de lixiviación como la EPA 1312. Los resultados mostraron ausencia de PFAS, así como de metales en concentraciones superiores a las máximas recomendadas. Por lo tanto, esta solución para malla doble torsión cumple con los estándares más estrictos en cuanto a la calidad del agua y la protección de la vida acuática.  

¿Cuál es la diferencia de PoliMac® con un recubrimiento de PVC? 

Finalmente, sirve valorar la resistencia que estos recubrimientos presentan frente a alternativas convencionales, en cuanto a fenómenos como la exposición al sol, por ejemplo.   

Como ves, elegir el tipo de recubrimiento más conveniente para la malla doble torsión depende directamente de las exigencias del proyecto. Si bien ambas ofrecen beneficios en cuanto a la durabilidad de los gaviones, aquí te compartimos un proceso base con el que te puedes guiar a la hora de elegir la solución más adecuada.  

 

¿Cómo elegir el gavión más resistente? 

Pues bien, con base en los factores analizados hasta aquí, es posible establecer un criterio técnico para seleccionar el tipo de gavión más adecuado, según las condiciones específicas de cada obra. Apegarse a ello, contribuirá a garantizar que la opción que selecciones para tu obra será segura y de alto rendimiento.  

La elección del gavión debe considerar, principalmente, la resistencia química, la exposición a radiación UV, el nivel de abrasión ambiental y el cumplimiento de normativas que garanticen la confiabilidad de la malla doble torsión. Este conjunto dará como resultado una relación costo-calidad en función de la durabilidad esperada, el comportamiento frente a entornos inciertos y la posibilidad de reducir intervenciones futuras por mantenimiento.

 

Con las herramientas adecuadas y el acompañamiento de nuestros expertos en Maccaferri, podrás prever el comportamiento de los gaviones a lo largo de las décadas. Para ello, siempre considera materiales certificados, revestimientos avanzados y diseño técnico respaldado por normativa para asegurar estructuras estables, funcionales y con una larga vida útil. 

¿Cómo rellenar la estructura de malla para gaviones? Sigue esta guía para un resultado eficaz 

Por último, toca revisar el tercer componente clave de los gaviones, mismo que termina de hacer estas soluciones altamente sustentables y rentables. Además, el tipo de piedra utilizada en el interior de los gaviones influye de manera directa en la estabilidad, durabilidad y eficiencia estructural del sistema.  

Para cumplir con estas exigencias, la roca idónea debe tomar en cuenta los siguientes aspectos: 

• Natural, íntegra, con buena resistencia mecánica y comportamiento estable frente al agua y a la intemperie. 

• De alta densidad, con un peso específico mayor a 2.2 t/m³. Entre los materiales recomendados se encuentran el basalto (2.9 t/m³), el granito (2.6 t/m³) y la caliza compacta (2.6 t/m³). En obras hidráulicas también es viable el uso de guijarro de río (2.3 t/m³). 

• Resistencia mínima a la compresión en húmedo: 200 kg/cm². 

• Si existen planos de deformación, aplicar la carga paralela a estos con una resistencia mínima de 100 kg/cm². 

• Máxima absorción de agua: 4 %. 

• Límite de pérdida de masa en pruebas de intemperismo acelerado: 10 %. 

• Se pueden emplear piedras redondeadas o angulares. En el segundo caso, es necesario asegurarse de que sus aristas no comprometan el recubrimiento de la malla. 

• El diámetro de la roca debe ubicarse entre los 10 y 20 cm, o bien ser, como mínimo, 2.5 veces mayor al tamaño del hueco de la malla. 

• No se debe emplear material fino, ya que reduce la capacidad drenante y la estabilidad del gavión. 

• Las piedras de mayor tamaño o con caras planas se disponen en contacto directo con la malla. Las de menor tamaño se colocan en el centro del gavión. 

• Los alambres de refuerzo ayudan a evitar deformaciones durante y después del llenado. 

• El contenido de tierra, arena o arcilla no debe superar el 5 % del peso total del relleno. 

• Una vez lleno el gavión, es fundamental verificar la correcta nivelación para garantizar el cierre adecuado y la sujeción de la tapa, manteniendo la geometría del módulo. 

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