UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN
UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN2015
INTRODUCCIN
Los revestimientos de geomembranas han sido utilizados en la
industria minera aproximadamente desde de 1970, como respuesta a
las necesidades de revestimiento en pozas de evaporacin, presas de
relaves y pozas de lixiviacin en pilas. Las presas de relaves han
sido histricamente revestidas de tierra en su mayora, pero el uso
de revestimientos de geomembrana ha aumentado en los ltimos aos.
Las pozas de evaporacin y de lixiviacin en pilas son las
aplicaciones ms grandes en las que se utiliza geomembranas en la
minera, y por ende sern el principal objetivo de esta visin general
de la historia de este tipo de revestimientos. Se tocar el tema del
estado histrico de esta prctica, adems de los intereses ms
importantes en el campo de la ingeniera y los problemas emergentes
en el campo de la lixiviacin en pilas.En la presente monografa
presentamos 4 captulos, las cuales estn estructuradas de la
siguiente manera:
*Captulo I: Geomembranas*Capitulo II: Tipos de Geomembranas.
*Captulo III: Geomembranas en la Minera.*Captulo IV: Instalacin de
las Geomembranas.
INTRODUCCION INDICECAPITULO I: GEOMEMBRANAS1. GEOMEMBRANAS 11.1.
CONCEPTO1.2. CARACTERISTICAS1.3. PROPIEDADES1.3.1. COMPATIBILIDAD
QUMICA1.3.2. RSISTENCIA AL AGRIETAMIENTO1.3.3. RESISTENCIA EN LA
SUPERFICIE DE CONTACTO10CAPITULO II: TIPOS DE GEOMEMBRANAS2. TIPOS
DE GEOMEMBRANAS112.1. LISA2.1.1. GEOMEMBRANA LLDPE2.1.2.
GEOMEMBRANA HDPE2.1.3. GEOMEMBRANA PVC2.2. TEXTURIZADA2.2.1.
GEOMEMBRAANA HDPE TEXTURIZADA2.2.2. GEOMEMBRANA LLDPE TEXTURIZADA
GM172.3. PIGMENTADA2.4. FLEXIPOLYEL2.5. CONDUCTIBLECAPITULO III:
GEOMEMBRANAS EN LA MINERIA3. GEOMEMBRANAS EN LA MINERIA203.1.
OPERACIONES MINERAS3.2. 35 AOS DE HISTORIA3.2.1. ARCILLA,
GEOMEMBRANA Y REVESTIMIENTOS COMPUESTOS3.2.2. REVESTIMIENTO DE
DOBLE GEOMEMBRANA3.2.3. POSAS DE LIXIVIACION DINAMICAS
(ON/OFF)3.2.4. IMPERMEABLES Y RECUBRIMIENTOS ENTRE CAPAS3.3.
PROBLEMAS EN LA LIXIVIACION DE PILAS3.3.1. GRANDES CARGAS3.3.2.
DEFORMACION DE TUBOS Y CONCENTRACION DE CARGAS3.3.3. LA TEMPERATURA
AFECTA3.3.4. ESTUDIOS GEOELECTRICOS PARA LA UBICACIN DE FUGAS
CAPITULO IV: INSTALACION DE LAS GEOMEMBRANAS4.
INSTALACION...324.1. PREPARACION DE LA SUPERFICIE4.1.1. CALIDAD DE
LA SUPERFICIE4.1.2. REVISION DE LA SUPERFICIE4.1.3. ARREGLOS O
REPARACION DE LA SUPERFICIE4.2. CONTROL DE LA VEGETACION4.3. ZANJA
DE ANCLAJE4.4. COLOCACIN DE LA GEOMEMBRANA4.4.1. DESCARGUE DEL
MATERIAL4.4.2. EXTENSIN DE LA GEOMEMBRANA4.4.3. TALUDES4.4.4.
CORTAS304.4.4.1. TRATAMIENTO DE LAS CORTAS4.5. CONDICIONES
CLIMATICAS4.6. SELLAD EN CAMPO4.6.1. ORIENTACION DE LOS SELLADOS O
UNIONES4.6.2. EQUIPOS Y PRODUCTOS PARA SELLADO O UNION DE
GEOMEMBRANAS PE4.6.3. SELLADO POR FUSION4.6.4. SELLADO POR
EXTRUSION4.7. PREPARACION DE LAS UNIONES4.8. SELLADOS DE PRUEBA4.9.
SELLADO DE LOS ROLLOS4.10. REQUERIMIENTOS DE SUPERVIVENCIA4.11.
REPARACIONES4.11.1. PROCEDIMIENTOS DE REPARACION4.11.2.
VERIFICACION DE LAS REPARACIONES4.12. ACOPLES A TUBERIAS Y/O OTROS
ELEMENTOS4.13. TECNOFIJACION A ESTRUCTURAS ESPECIALES4.14. RELLENO
DE ZANJA DE ANCLAJE
CONCLUSIONESBIBLIOGRAFIA
CAPITULO IGEOMEMBRANAS
1. GEOMEMBRANAS
1.1. CONCEPTO.- Geomembrana es el nombre genrico que recibe la
lmina impermeable hecha a partir de diferentes resinas plsticas o
materiales sintticos, que tienen la funcin de evitar el paso de
fluidos en cualquier proyecto, estructura o sistema realizado por
el hombre. La composicin qumica de los fluidos que vaya a contener
una geomembrana ser un factor determinante en la eleccin de la
materia prima de la cual est hecha.La calidad de las Geomembranas
comienzan con la seleccin de la resina base; estas estn
especialmente formuladas para cumplir las ms exigentes
especificaciones, se mezclan con negro de humo y aditivos
antioxidantes que garantizan una larga duracin; incluso en
condiciones de exposicin a la intemperie. La seleccin del material
correcto de la geomembrana, o la combinacin de materiales, es de
importancia crtica e incluye la consideracin de condiciones
climticas, exposicin ultravioleta, estabilidad del substrato, la
sustancia que es contenida, y la vida de servicio requerida. Otras
consideraciones tales como localizacin del proyecto, condiciones
del sitio, circunstancia de la instalacin del campo rea de la
instalacin del campo y are de la instalacin tambin necesitan
considerado.Su presentacin es en rollos y viene en diferentes
espesores, cada material sinttico tiene cualidades fsicas y qumicas
distintas que hacen la diferencia para cada geomembrana, los ms
comunes son HDPE, PVC, FPP y LLDPE.
La impermeabilidad de las Geomembranas es bastante alta
comparada con los Geotextiles o suelos, aun con suelos arcillosos;
valores normales de permeabilidad para una Geomembrana medida para
transmisin de agua y vapor estn en un rango de 1x10-12 a 1x10-15
m/s, por esto las Geomembranas son consideradas impermeables.
1.2. CARCTERSTICAS.- El objetivo principal de las geomembranas
es mantener ciertas reas impermeabilizadas evitando o previniendo
el paso de fluidos. Para poder llevar a cabo este objetivo
necesitan contar con ciertas caractersticas, tales como bajos
niveles de permeabilidad, capacidades reflexivas y resistencia a
los rayos UV.
Bajos niveles de permeabilidad: Esta caracterstica puede ser la
ms importante de las geomembranas. Se trata de su capacidad de
aislar ciertas reas del contacto con fluidos, como el agua. Los
fluidos no se filtran a travs de la superficie de las geomembranas,
tampoco los lixiviados ni los gases, lo que hace que sean mtodos
eficaces de aislamiento.
Capacidades reflexivas: Las capacidades reflexivas de las
geomembranas impiden el paso de la luz y, en consecuencia,
mantienen estable la temperatura de la superficie que cubren.
Resistencia a los rayos UV: La continua exposicin a los rayos
ultravioleta no afecta la estructura de las geomembranas.
1.3. PROPIEDADES DE LAS GEOMEMBRANAS
1.3.1. COMPATIBILIDAD QUMICA:
La principal ventaja de las geomembranas de HDPE es su mejor
resistencia qumica a los hidrocarbonos y solventes (Vandervoort
1992). Sin embargo, esta data se gener utilizando el Mtodo 9090 de
EPA, que no considera la resistencia a los productos qumicos bajo
los esfuerzos que le sern impuestos al sistema de revestimiento. La
naturaleza semi-cristalina del HDPE puede hacerlo ms susceptible al
esfuerzo por agrietamiento cuando se le realiza la prueba al
esfuerzo en la presencia del lixiviado. Adems, esta prueba fue
conducida utilizando HDPE y no las geomembranas MDPE. Las
geomembranas MDPE son menos resistentes a los productos qumicos que
las geomembranas de HDPE porque la resistencia a los productos
qumicos aumenta con la densidad de la resina.Aun cuando es deseable
la resistencia a los productos qumicos del HDPE a los
hidrocarbonos, esto da como resultado un cierto nmero de
caractersticas menos deseables que incluyen el esfuerzo al
agrietamiento, mala afinidad con el subsuelo, baja friccin en la
interfaz, y mala elongacin a la traccin axi-simtrica (Koerner
1998). Vandervoort (1992) mostr que la diferencia en las
resistencias qumicas entre el HDPE y el PVC puede ser significativa
para hidrocarbonos y solventes clorinados, oxigenados y de petrleo
crudo. Puesto que se ha encontrado que el lixiviado en los rellenos
sanitarios de desechos slidos municipales (MSW) es levemente
neutral, con un pH de cerca de 7, y los principales constituyentes
inorgnicos son el plomo y el cadmio (Oweis y Khera 1998), las
geomembranas de PVC son muy apropiadas para rellenos sanitarios MSW
(ver foto ms abajo).Las exitosas pruebas de ensaye 9090 practicadas
a varias geomembranas de PVC apoyan esta conclusin y las
geomembranas
de PVC han sido utilizadas en revestimientos de rellenos
sanitarios MSW desde 1980 aproximadamente. Debe tomarse en cuenta
que las geomembranas de PVC pueden ser formuladas con el fin de
proporcionar resistencia a productos qumicos en medioambientes
especficos, p.ej., PVC resistente-al-petrleo, lo que ser el tema a
tratar en un futuro Boletn Tcnico de PGI. Resumiendo, las
geomembranas de HDPE y PVC deben ser formuladas para resistir el
medioambiente especfico-del-lugar, pero parece ser que ambas
geomembranas entregarn una adecuada resistencia a los productos
qumicos en los rellenos sanitarios MSW.
1.3.2. RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO.- El Polietileno est formado
por la polimerizacin de compuestos que contienen una adhesin no
saturada entre dos tomos de carbn. Esto da como resultado una alta
cristalinidad que lo hace resistente a una amplia gama de productos
qumicos pero tambin aumenta su tendencia a la ruptura bajo
esfuerzo. El esfuerzo a la rotura, que se ha visto frecuentemente
en terreno, se refiere a la falla de la geomembrana bajo esfuerzo
en forma quebradiza mostrando poqusima o casi ni una elongacin
adyacente a la superficie con falla (Hsuan 1998).Los factores
fundamentales que estn dominando al esfuerzo por agrietamiento son
las caractersticas del polmero, dentro de las cuales la
cristalinidad y el peso molecular son los ms importantes (Hsuan
1998). Por supuesto, el PVC es un termoplstico amorfo, y no un
termoplstico cristalino, y por lo tanto no es susceptible al
esfuerzo por agrietamiento. Sin embargo, puede ser susceptible a la
migracin del plastificante, lo que ha sido manejado por los
manufacturadores que han desarrollado nuevos plastificantes
primarios y estabilizadores para aumentar la retencin del
plastificante.
1.3.3. RESISTENCIA EN LA SUPERFICIE DE CONTACTO.- Varias fallas
en taludes, p.ej., Boschuk (1991) y Seed et al. (1990), han
mostrado la importancia de las resistencias en las superficies de
contacto suelo/geomembrana y geosinttico/geomembrana en la
estabilidad de los taludes revestidos con geomembrana. Una gran
cantidad de literatura est disponible en relacin a la resistencia
de la geomembrana en sus superficies de contacto y est claro que
las geomembranas ms lisas y ms duras, p.ej., HDPE, exhiben menores
valores de friccin en la interfaz que las geomembranas ms blandas y
ms speras, p.ej., PVC. En los aos recientes, las geomembranas
texturadas de HDPE han sido utilizadas con el fin de cumplir y en
algunos casos, exceder, la resistencia en la interfaz desarrollada
con la geomembrana lisa de PVC.
CAPITULO IITIPOS DE GEOMEMBRANAS
2. TIPOS DE GEOMEMBRANAS2.1. LISA2.1.1. GEOMEMBRANA LLDPE 40
MILS.- Es una geomembrana hecha de polietileno de baja densidad
(LLDPE) con acabado liso, estas geomembranas ofrecen mayor
flexibilidad que las de alta densidad, sus propiedades permiten que
tenga una alta elongacin ideal para suelos irregulares o posibles
asentamientos, excelente impermeabilidad y alta resistencia contra
los ataques qumicos y agresivos.
Esta informacin representa los valores tpicos del material en
referencia proporcionados por el fabricante y no tiene intencin de
ser una garanta, Geo Proyectos y Diseos Ambientales S.A. de C.V. no
asume la responsabilidad del uso de esta informacin.2.1.2.
GEOMEMBRANA HDPE.- Es una geomembrana hecha de polietileno de alta
densidad (HDPE) con acabado liso. Posee caractersticas superiores,
las cuales incluyen una alta estabilidad dimensional, excelente
Impermeabilidad y alta resistencia contra los ataques qumicos y
agresivos, excelente resistencia al sometimiento ambiental y contra
rayos UV.
Esta informacin representa los valores tpicos del material en
referencia proporcionados por el fabricante y no tiene intencin de
ser una garanta, Geo Proyectos y Diseos Ambientales S.A. de C.V. no
asume la responsabilidad del uso de esta informacin.
2.1.3. GEOMEMBRANA PVC: La geomembrana de PVC es un material
plano impermeable elaborado a base de polimeros sintticos de
Cloruro de Polivinilo (PVC). Las geomembranas por sus multiples
caracteristicas y ventajas son usadas como revestimiento
impermeable en los suelos para proyectos de ingeniera geotcnica o
civ.
La prueba correspondiente a la resistencia a la tensin de la
geomembrana reforzada es la ASTM D751 y la no reforzada es la ASTM
D882. Para la geomembrana reforzada le elongacin se mide a ruptura
de malla. La prueba correspondiente a la resistencia de la
geomembrana reforzada es la ASTM D751 y la no reforzada es la ASTM
D1004. - En las geomembranas reforzadas la resistencia del material
es proporcionada principalmente a travs de la malla de refuerzo que
va incorporada a la membrana. - Se realizan tambin pruebas de
resistencia a la tensin tipo corte (shear) y desprendimiento (peel)
en las uniones termo fijadas adheridas. - Para propiedades
especificas del material favor de contactarnos. Esta informacin
representa los valores tpicos del material en referencia
proporcionados por el fabricante y no tiene intencin de ser una
garanta, Geo Proyectos y Diseos Ambientales S.A. de C.V. no asume
la responsabilidad del uso de esta informacin.
2.2. TEXTURIZADA: 2.2.1. GEOMEMBRANA HDPE TEXTURIZADA: Es la
versin texturizada del HD. Es una Geomembrana de polietileno de
alta densidad, co-extruidas y consisten aproximadamente de 97.5% de
polietileno, 2.5% de negro de humo y cantidades pequeas de
antioxidantes y estabilizadores de calor; no se utilizan otros
aditivos, tiene excelente resistencia a la radiacin y es adecuada
para condiciones de exposicin a los rayos UV.
2.2.2. GEOMEMBRANA LLDPE TEXTURIZADA GM17: Lmina soplada o
barrera de baja permeabilidad texturizada por una o ambas
carasusadacon elfin de controlar la migracin de fluidos de
proyectos, obras o estructuras. Estabilizada conAntioxidantes quele
confieren una alta resistencia a los qumicos y una excelente
duracin. Recomendada para proyectoscon taludesde mayor inclinacin o
que requieren de mayor friccin en terrenos con niveles
diferenciales dedureza o altura y otros usos de Geomembrana
especificacin igual o superior a GM17.
2.3. PIGMENTADA: Con un cuidadoso proceso de desarrollo y
sensibilidad para atender las necesidades del mercado en cada
momento, hemos creado productos para una amplia gama de
procesos.Compuestos cristales o con carga (naturales o
pigmentados)Compuestos con proteccin antiflama, oxidacin o
intemperieMaster batch qumicamente inertePelculas de PVC con y sin
soporteGeomembrana de PVCGeomembrana de polietilenoCon
formulaciones adecuadas para extrusin, inyeccin, soplado o
calandrado, tenemos un compuesto para cada
necesidad.Caractersticas:Dureza en shore A de 65 a 98 gradosPeso
especfico de 1.210 a 1.530Elongaciones de 120 a 650%Pigmentacin en
colores slidos y tinturasMaterias primas de grado alimenticio
(aprobadas por FDA)Proteccin al envejecimiento prematuro por
intemperiePelcula, Geomembrana y LaminadosCompuestos
Peletizados
Pelcula con o sin soporte Geomembranas atxicas Calibres de 0.5 a
1.5 mm Ancho de 205 cm para PVC Ancho de 135 cm para PE Compuestos
cristales y opacos Flujo acondicionado para alta o baja velocidad
Rangos trmicos de 60C, 75C, 90C y 105C (para conductores
elctricos
2.4. FLEXIPOLYELLas Geomembranas de Polietileno tienen una
utilizacin generalizada como elemento fundamental de estanqueidad
como revestimiento en pilas de lixiviacin, depsitos, canales,
presas, embalses y estanques de contencin entre otras.Puesto que,
el polietileno es un material termoplstico semicristalino que posee
buenas propiedades mecnicas, gran inercia qumica, alta aislacin
elctrica, apolar, no absorbe humedad, inodoro e inerte
fisiolgicamente, su procesamiento con la moderna tecnologa de
co-extrusin-soplado le permite adems entregarle al manto tricapa,
propiedades fsico qumicas que mejoran su comportamiento flexible,
manteniendo sus caractersticas de resistencia tensil intacta.Las
Geomembranas FLEXIPOLYEL de Polytex tienen estas caractersticas y
son fabricadas con resinas especficas bajo una formulacin nica, que
permite homologar la flexibilidad elastmera del PVC pero con una
mayor resistencia tensil y al punzonado, especial para bases de
pilas de lixiviacin. El HDPE puede tener mayor resistencia mecnica,
sin embargo es mas rgido y quebradizo.
2.5. CONDUCTIBLE: La GSE Conductiva Texturizada (Solo una
Superficie) es una versin de la GSE Conductiva. La GSE Conductiva
es una geomembrana HDPE, a prueba de chispas, patentada, que est
hecha de una capa delgada aproximadamente de 3 mil (0.075 mm)] de
negro de humo conductivo elctricamente que es instalada en el lado
conductivo de la lmina desplegada. Esta capa conductiva es parte
del espesor total, el residuo del cual es una capa primaria
estabilizada de negro de humo de alta densidad (HDPE) La GSE
Conductiva Texturizada puede ser fcilmente probada contra daos
despus de la instalacin utilizando equipo capaz de realizar pruebas
contra chispas en el campo. El lado superior texturizado
(conductivo) puede ser de una superficie negra o blanca. Estas
especificaciones del producto cumplen o exceden GRI GM13.
CAPITULO IIIGEOMEMBRANAS ENLA MINERIA
3. GEOMEMBRANAS EN LA MINERIA
3.1. OPERACIONES MINERAS Plataformas de lixiviacin en pilas.
Diques de contencin de residuos mineros. Depsitos de salmueras.
Depsitos de relavesLas prcticas de minera actuales requieren de un
alto desempeo en los sistemas de revestimiento para contencin de
lquidos, lo cual puede ser logrado a travs de la utilizacin de
Geomembranas.El componente esencial de un patio de lixiviacin es la
capa impermeable primaria, construida comnmente con Geomembranas,
la cual sirve para un doble propsito: el de confinar los lixiviados
para su recoleccin, y el de proteger los recursos subterrneos y el
nivel fretico del suelo para evitar su contaminacin.Luego de
recolectarse los lixiviados, esta solucin debe ser contenida en
piscinas descubiertas a la intemperie, revestidas comnmente con
Geomembranas para asegurar su impermeabilizacin. En muchas
ocasiones, estas piscinas son revestidas con una segunda capa de
Geomembrana por debajo de la capa primaria, en combinacin con un
Geodrn Planar para formar sistemas permanentes de deteccin de
fugas, y con ello evitar la prdida de esta valiosa solucin, al
mismo tiempo que prevenir la contaminacin del medio ambiente.
3.2. 35 AOS DE HISTORIA3.2.1. ARCILLA, GEOMEMBRANA Y
REVESTIMIENTOS COMPUESTOS El primer uso de geomembranas a gran
escala en la minera se dio probablemente en las pozas solares de
Tenneco Minerals en Utah, EEUU, o en las de la Sociedad Qumica y
Minera de Chile S.A. (SQM) en el Norte de Chile. Tenneco instal 230
hectreas (ha) en 1970, y las primeras instalaciones de SQM se
llevaron a cabo aproximadamente durante el mismo tiempo y con el
mismo tamao. Antes de esto, su aplicacin en la minera se daba
mayormente en pequeas pozas qumicas. Los primeros proyectos de
lixiviacin en pilas fueron instalaciones de lixiviacin de botaderos
de cobre, y en estas se utilizaba nicamente contencin natural. Con
el inicio de la lixiviacin de oro y plata en pilas, en Montana y
Nevada, EEUU, a mediados de los setentas, se introdujo el cianuro
en la tecnologa de la lixiviacin en pilas y la contencin natural ya
no era polticamente (ni tcnicamente) viable. En muchas de las
primeras operaciones de oro y plata, construidas entre 1974 y 1983
en Nevada, se utilizaba revestimientos de tierra de baja
permeabilidad, si bien para 1983 los revestimientos de geomembrana
ya se hacan ms comunes. La lixiviacin en pilas de cobre a gran
escala empez en Chile en 1980 con el proyecto Lo Aquirre. A
principios de 1990 Chile tena alrededor de 10 operaciones grandes
de lixiviacin en pilas; hoy existen docenas de ellas y estas
utilizan geomembranas. SQM empez a lixiviar en pilas de mineral de
nitrato en el norte de Chile en 1985, escogiendo revestimientos de
policloruro de vinilo (PVC) por las altas propiedades de elongacin
multi-axial, dada la presencia de hasta 30% de sales solubles en
los terrenos que servan como base. Estas sales permiten que incluso
un pequeo defecto se convierta gradualmente en una falla mayor, si
el revestimiento no puede contener el asentamiento diferencial
resultante.
El hoy tristemente clebre proyecto de oro de Summitville, en
Colorado, EEUU, ltimamente clasificado como un sitio potencialmente
contaminado, fue originalmente diseado en 1984 para utilizar PVC en
el revestimiento de las pozas de lixiviacin de relleno en valle,
pero en su construccin se cambi a polietileno de alta densidad,
(HDPE), en 1985. Esta fue una de las primeras aplicaciones de HDPE
a gran escala, en la minera aurfera. El polietileno de muy baja
densidad (VLDPE) fue utilizado por primera vez en aplicaciones
pequeas, a mediados de los ochentas, y para la contencin de relaves
revestidos de mayor envergadura, como la presa de relaves de oro de
Ridgeway (South Carolina, EEUU, 1986). En la primera gran presa que
inclua una barrera principal de geomembranas para la contencin de
la filtracin, se utiliz VLDPE, (TS Ranch Dam, Nevada), en 1989.
Otra aplicacin de estas en minera de gran escala fue una poza solar
para una instalacin que contena una solucin de potasio, ubicada al
noroeste de Argentina, en la que se cubrieron 12 hectreas, en 1992.
Desafortunadamente, la alta exposicin ultravioleta dio como
resultado un serio deterioramiento del revestimiento y el posterior
abandono de la poza, en el transcurso de un ao. El VLDPE hizo un
ingreso mayor en la industria de las pozas de lixiviacin en los
noventas, ya que la relativamente alta elongacin multi-axial del
material y su buena resistencia a la friccin ofrecan beneficios
para el diseo de estas. Su uso en la lixiviacin en pilas continu
aumentando, hasta que se discontinu en 1994. En el transcurso de 2
aos, sin embargo, varias frmulas de polietileno de revestimiento de
baja densidad (LLDPE) comenzaron a convertirse en el revestimiento
preferido para las pozas de lixiviacin debido a la elongacin
mejorada y la resistencia a la friccin, en comparacin con el HDPE.
La primera gran geomembrana compuesta, utilizada para el
revestimiento de una poza de lixiviacin, fue la del proyecto de oro
del valle Zortman-Landusky, en Montana, la cual fue primeramente
construida en 1979 y expandida varias veces en el transcurso de los
siguientes 12 aos, y finalmente incrementada con 150 m de mineral
sobre el revestimiento. En Zortman-Landusky se utilizaba
geomembrana de PVC, que era la de uso comn para pozas de
lixiviacin, hasta 1985 aproximadamente, poca en la que los
revestimientos de HDPE empezaron a dominar la industria. Hoy en da
la poza de lixiviacin con revestimiento compuesto ms grande del
mundo se encuentra en el complejo aurfero Yanacocha de Newmont, en
el norte central del Per. Muchas pozas de lixiviacin ubicadas en
valles utilizan revestimientos compuestos, por encima del nivel de
almacenamiento de agua, y revestimientos de doble geomembrana, por
debajo de dicho nivel. Los revestimientos de una sola geomembrana
siguen siendo los ms comunes en pozas de lixiviacin de cobre y los
revestimientos compuestos son ms comunes en pozas de lixiviacin de
oro y plata. Los botaderos de cobre run-of-mine carecen
generalmente de revestimiento, aunque en esta tecnologa tambin se
est comenzando a hacer uso de geomembranas. Los revestimientos de
HDPE y de LLDPE de 1.5 a 2.0 mm de espesor, y los revestimientos de
PVC de 0.75 a 1.0 mm de espesor son los ms comunes, en tipo y
espesor, actualmente utilizados en la industria minera.
3.2.2. REVESTIMIENTOS DE DOBLE MEMBRANASe comenzaron a utilizar
los revestimientos dobles en las pozas de procesamiento de Nevada
en los ochentas, pero el uso de revestimientos dobles en
aplicaciones ms grandes, como las pozas de lixiviacin, todava no es
muy comn. La minera se ha resistido a la tecnologa de la doble
membrana por varias razones, que van desde costos ms elevados hasta
una estabilidad menor, pero principalmente debido al xito de los
revestimientos compuestos y de una sola membrana. Para 1995 existan
solamente seis pozas de lixiviacin de doble revestimiento, siendo
algunas de las ms grandes: La del proyecto El Guanaco de Amax Gold
(Chile), la del proyecto La Cholla de Hecla (Mxico) y la del
proyecto Mother Load de Piedmont (Nevada, USA). Actualmente existen
varias operaciones de lixiviacin de oro primario en valles, en las
cuales se embalsa agua dentro de las pilas pudiendo de esta manera
desarrollar significativas cabezas hidrulicas sobre el
revestimiento, que llegan hasta los 40 m. en uno de los casos. Las
ms conocidas son la de la mina Pierina (Foto 1) en Per, la de la
mina Veladero en Argentina, y la de la mina Cripple Creek en
Colorado, EEUU, las cuales utilizan sistemas de doble revestimiento
por debajo del nivel mximo de agua. La profundidad del mineral en
estos sistemas de revestimiento vara entre los 125 y los 160 m, en
estos proyectos. La resistencia al uso de los revestimientos dobles
se debe parcialmente al costo. Las pozas de lixiviacin
convencionales en Chile cuestan entre USD $5 y $11/m2 (Smith,
2002). Aadir una geomembrana secundaria y un sistema de recuperacin
y coleccin de fugas (LCRS) aadira de un 30 a un 100% al costo
instalado. La constructibilidad tambin es un factor importante. Por
ejemplo, las pozas de lixiviacin ms grandes de Chile pueden exceder
las 150 has. El tiempo de construccin se encuentra limitado por la
capacidad de los instaladores calificados, especialmente en los
pases en desarrollo. La estabilidad interna es otro factor
importante. Las pozas de lixiviacin de relleno en valles se
construyen comnmente sobre pendientes empinadas, que pueden exceder
el 0.75 horizontal y el 1 vertical. El mineral a ser lixiviado es
apilado intencionalmente en estado muy suelto para mejorar la
distribucin y la percolacin de la solucin; esto da como resultado
un potencial de asentamiento cuando se moja y se apila
progresivamente el mineral (Breitenbach, 2004). Por ende, el
potencial de asentamiento del mineral y de arrastre del
revestimiento son significativos en las paredes empinadas del
valle. El uso de un revestimiento de doble geomembrana aumentara
este riesgo. Si bien esto se puede manejar en la etapa de diseo, de
todas maneras es mucho ms razonable dirigir los proyectos hacia el
uso de un nico revestimiento compuesto, con pozas externas, en las
que se puede reparar cualquier fuga en los revestimientos. Tambin
existe un problema social. Cuando se aplican los principios del
desarrollo sostenible, segn lo requieren actualmente los
prestatarios e inversores, para la mayora de los proyectos
multinacionales, se requiere una perspectiva ms amplia. En una mina
de cobre a gran escala en el desierto de Atacama, en donde el agua
subterrnea puede estar a ms de 300 m de profundidad, es siempre
salina, y raramente tiene usuarios locales, el costo para mejorar
una poza de lixiviacin promedio, aadindole una doble geomembrana,
costara usualmente entre $5 y $10 millones de USD. Ese mismo dinero
podra pagar a perpetuidad la escuela primaria local.
3.2.3. POSOS DE LIXIVIACION (ON/OFF)
Cuando la tecnologa dinmica de lixiviacin en pilas fue
introducida en la industria, primero para el procesamiento de oro y
luego para el de cobre, muchas de las pozas de lixiviacin on/off
fueron construidas con concreto asfltico (AC por sus siglas en
Ingls) debido a las necesidades de soporte estructural en los
momentos la carga y descarga. Se plantearon varios enfoques para
crear una barrera de baja permeabilidad, que fueron desde
simplemente utilizar AC con alto contenido de bitumen (como por
ejemplo la mina de cobre Bluebird en Arizona, EEUU, 1967 y la mina
de oro Borealis en Nevada, 1982) hasta soluciones ms creativas que
incluyeron el colocar capas de bitumen entre capas de AC (como por
ejemplo la mina Gilt Edge en South Dakota, 1986). En general, este
enfoque no fue muy exitoso y la industria se ha decantado por los
recubrimientos de geomembrana con agresivas capas protectoras,
siendo posiblemente la primera aplicacin a gran escala la de la
mina de cobre Cerro Colorado en Chile (1991). Actualmente el diseo
estndar es de 1.5 a 2.0 mm de grosor en HDPE o LLDPE con un
recubrimiento de grava de 1 a 2 metros.
3.2.4. IMPERMEABLES Y RECUBRIMIENTO ENTRE CAPASLos
revestimientos temporales, usualmente llamados impermeables, Han
sido utilizados en pozas de lixiviacin en pilas, aproximadamente
desde 1988, principalmente en las Filipinas, Centroamrica y Per, en
donde la fuerte lluvia diluye las soluciones de las operaciones,
generando costos significativos en tratamiento de aguas. Los
impermeables generalmente incluyen revestimientos de PVC
(usualmente de 0.75 mm) como recubrimiento temporal hasta la
siguiente temporada seca, y revestimientos HDPE ms gruesos (.75 a
1.5 mm) para aplicaciones ms permanentes, no reutilizables. Los
revestimientos entre capas han sido utilizados en ms de una docena
de pozas de lixiviacin de minas de cobre, desde 1993,
principalmente en Sudamrica, para reducir el consumo de cidos en
las soluciones de lixiviacin de pilas de xidos de cobre. Los
revestimientos entre capas, comnmente de PVC (0.45 a 0.75 mm) o de
LDPE (0.75 a 1.0 mm) tienen permitido cierto porcentaje de fuga, ya
que el revestimiento subyacente, base de la poza de lixiviacin,
acta como barrera medioambiental. El estudio de un caso indic que
la tasa comn de fuga de los revestimientos entre capas es de 1 a 3%
del volumen de la solucin de lixiviacin.
3.3. PROBLEMAS EMERGENTES EN LA LIXIVIACIN EN PILAS
Foto 1: Instalacin de lixiviacin en pilas en los Andes (150
has., rea principal)
En la Foto N 1 se puede observar un gran proyecto de lixiviacin
en pilas de relleno en un valle Andino.
3.3.1. GRANDES CARGASLa lixiviacin en pilas implica la
combinacin de presiones extremas sobre la base, adems de
condiciones de alta humedad que no se presentan en otras
aplicaciones con propsitos de contencin. Usualmente estas minas,
por estar asociadas a terrenos mineralizados, se encuentran en
zonas altamente ssmicas. Por ejemplo, la zona Sur de Chile fue el
lugar que registr el sismo ms largo, en 1960, en el que los 9.5
grados devastaron el pas. En los ltimos 35 aos las profundidad
promedio de las pilas ha aumentado de alrededor de 15 m a ms de 100
m, y ahora se estn considerando proyectos con pilas de 160 a 230 m
de mineral (Breitenbach & Thiel, 2005, Thiel & Smith,
2004). El incremento en el tamao de las pilas no es solamente un
tema de economa. Algunas minas simplemente no poseen el suelo lo
suficientemente aceptable como para permitir, en trminos econmicos,
el procesamiento en pilas de menor capacidad. La tendencia general,
por motivos que van desde los costos de cierre y reclamacin hasta
la minimizacin del uso de tierras agrcolas y el fomento del
desarrollo sostenible, es la de reducir la cantidad de tierra
impactada por la minera. Una pila ms alta significa menos hectreas
de alteracin.
3.3.2. DEFORMACIN DE TUBOS Y CONCENTRACIN DE CARGASLos tubos de
polietileno corrugados y perforados, de doble pared, se utilizan en
los diseos estndar de los sistemas de drenaje de las pozas de
lixiviacin, en la base de la pila de mineral. A raz de las extremas
profundidades de las pilas modernas, las deformaciones de los tubos
usualmente bordean el colapso. Estas pueden llegar hasta un 30%. La
prediccin de la conducta de la tubera bajo cargas extremas es
materia de constante investigacin en laboratorio y en campo (Smith
et al, 2005). Otro aspecto importante es el incremento del esfuerzo
en la geomembrana ubicada cerca a la tubera en deformacin. Es lgico
que la presin all aumente, ya que el efecto del arqueo en la tubera
flexible disminuye la carga vertical recibida por la tubera, y el
equilibrio de la fuerza requiere un incremento compensatorio en
todas las otras partes. En las celdas de carga de un conjunto de
pruebas a gran escala, y en los subsecuentes anlisis por elementos
finitos, se encontr que esta sobre-presurizacin alcanza un valor
pico de 125% del esfuerzo vertical promedio, a una distancia igual
al dimetro de la tubera, desde la tubera. (Leduc & Smith 2004).
De esta manera se podra requerir un sistema de revestimientos ms
robusto que el que se pens era el indicado en un principio.
3.3.3. LA TEMPERATURA AFECTAMuchas de las operaciones de
lixiviacin de cobre llevan a cabo procedimientos bioqumicos para
recuperar el cobre de los minerales sulfurosos. Las reacciones
biolgicas son de temperaturas exotrmicas en la base de las pilas de
sulfuros, que se estima alcanzan los 50C. Las temperaturas altas
ablandan los termoplsticos, lo que puede debilitar las tuberas de
drenaje y ablandar las geomembranas. La investigacin en una
operacin grande en Chile dio como resultado datos sobre la
desviacin en tubos sujetos a cargas altas, que sugieren que esta no
se altera significativamente con temperaturas de hasta 60C (Smith y
otros 2005).
Foto 2: Prueba de perforacin en HDPE de 1.5mm a 21C.
Sin embargo, el ablandamiento de geomembranas dio como resultado
un incremento significativo en las deformaciones en condiciones de
laboratorio, segn se muestra en las fotos 2 y 3 (ninguna de las
muestras fue perforada). Las muestras de la misma geomembrana
fueron sometidas a una prueba de 48 horas, bajo idnticas
condiciones, a profundidades simuladas de mineral de 100 m. solo se
modific la temperatura de prueba.
Foto 3: Prueba de perforacin en HDPE de 1.5mm a 60C
3.3.4. ESTUDIOS GEOELCTRICOS PARA LA UBICACIN DE FUGAS
Tomando en cuenta el valor de los metales y los reactivos de la
solucin de lixiviacin, Theil y otros (2005) han demostrado que los
estudios geoelctricos son factibles, desde el punto de vista
econmico, sin mencionar la reduccin en los riesgos
medioambientales, polticos y sociales. Sin embargo, la industria
minera se ha mostrado reacia a esta tecnologa, si bien esto podra
estar cambiando en los ltimos tiempos. Una de las primeras
aplicaciones de esta tecnologa en la minera fue una operacin de
lixiviacin en pilas de relleno en valle, en Nevada, en 1995, en
donde se pens que la colocacin del sistema de sobre-revestimiento
haba daado la geomembrana. Esta tecnologa est siendo ms utilizada
en Chile, y las primeras aplicaciones en Per y Argentina se dieron
en operaciones de relleno en valle, en el 2005. En Chile, en pozas
solares, actualmente se llevan a cabo estudios geoelctricos para la
ubicacin de fugas, en una extensin de 500 a 1,000 has. al ao. Datos
informales sugieren que la frecuencia comn de defectos encontrados
en estos estudios, despus de un proceso de aseguramiento de la
calidad convencional de la industria de la construccin, es de 1 a 8
agujeros por hectrea.
CAPITULO IV INSTALACIN DE LAS GEOMEMBRANAS
4. INSTALACIN4.1. PREPARACIN DE LA SUPERFICIE4.1.1. CALIDAD DE
LA SUPERFICIE.- El contratista del movimiento de tierras debe ser
la persona responsable de preparar lasuperficie de acuerdo con las
especificaciones necesarias para efectuar la instalacin.La
superficie a ser impermeabilizada debe tener una textura suave y
libre de presencia de rocas o piedras, puntas, races o cualquier
otro elemento punzante que pudiera llegar a perforar o rasgar la
Geomembrana.La superficie debe estar preparada de manera que no
presente protuberancias, irregularidades, presencia de vegetacin.El
terreno debe garantizar la estabilidad geotcnica de la obra, lo
cual comprende capacidadportante, estabilidad de los taludes, y
estabilidad global general, as como los sistemas de sub-drenaje
necesarios; todo ello debe ser aprobado por el propietario del
proyecto, quien se har responsable.La Geomembrana no debe colocarse
en presencia de humedad, de lodo o de agua.Si la Geomembrana se
instala en sitios donde existe nivel fretico, se pueden presentar
gases que elevan la Geomembrana. El contratista o propietario, debe
construir para estos casos un adecuado sistema de drenaje.Se debe
tener especial cuidado al preparar la superficie sobre la cual se
instalar la Geomembrana, el terreno ser observado para evaluar las
condiciones de la superficie. Cualquier dao en la superficie
causada por condiciones de clima u otras circunstancias, ser
reparado por el contratista o propietario del proyecto. Bajo
ninguna circunstancia se extender Geomembrana en reas no apropiadas
de acuerdo con lo expuesto anteriormente.
4.1.2. REVISION DE LA SUPERFICIE.- La empresa instaladora
revisar la superficie y dar un visto bueno por escrito como seal de
las condiciones ptimas para la instalacin de la Geomembrana.
4.1.3. ARREGLOS O REPARACIN DE LA SUPERFICIE.- Previo a la
instalacin de la Geomembrana seleccionada, se practica una
inspeccin visual por un representante de AQUAPRUF S.A. y por un
representante del proyecto. La Geomembrana no se colocar en la
superficie si esta presenta humedad excesiva hasta que no se haya
reacondicionado y/o reconformado. Estas reparaciones sern
realizadas por el contratista o propietario.
4.2. CONTROL DE LA VEGETACIN.- Se recomienda en casos de
presencia de vegetacin, la aplicacin de herbicidas, los cuales sern
aplicados por lo menos 48 horas antes de la iniciacin de la
instalacin.
4.3. ZANJA DE ANCLAJE.- La zanja de anclaje ser excavada por el
propietario del proyecto (a menos que se especifique lo contrario)
con las dimensiones previstas en el diseo. Si la zanja de anclaje
se ubica en una superficie inestable, se excavar, por da, la
longitud de zanja necesaria para anclar el material de ese da.Los
sitios donde la geomembrana ingrese a la zanja deben estar libres
de irregularidades y protuberancias. Para evitar potenciales daos
al material. El relleno de la zanja de anclaje ser responsabilidad
del contratista del movimiento de tierras siguiendo o las
especificaciones pertinentes. El relleno se debe efectuar en el
momento en que la geomembrana est en su estado de mayor contraccin
para evitar posibles daos por inestabilidad dimensional.Se debe
tener especial cuidado en el momento de llenado y compactacin de
las zanjas del anclaje para evitar el dao de la geomembrana.Es
importantsimo tenerse en cuenta que la profundidad de la zanja de
anclaje es dependiente de factores tales como: relacin del talud e
inclinacin y longitud del talud. No es aconsejable taludes
superiores a 20.0 mt. en estos casos se deben hacer dos zanjas; es
decir una zanja de anclaje cada 20.0 mt.
4.4. COLOCACIN DE LA GEOMEMBRANA4.4.1. DESCARGUE DEL MATERIAL.-
Para el descargue del material, el contratante debe proveer equipo
de cargue, como montacargas, gra, retroexcavadora, cargador u otro
equipo posibilitado para tal fin.Si el rea a recubrir no ha sido
adecuada para iniciar los trabajos se debe tener un sitio seguro
para el almacenamiento de la Geomembrana.Una vez se tenga el
terreno listo se desplazaran los rollos de Geomembrana al sitio de
trabajo con el equipo ya mencionado para tal fin.
4.4.2. EXTENSIN DE LA GEOMEMBRANA.- El Supervisor de Obra, en
acuerdo con el cliente aprobara los siguientes aspectos sobre el
plano de despiece.Se extendern los rollos que se puedan sellar en
una jornada de trabajo nicamente.La Geomembrana ser extendida sobre
la superficie preparada de tal manera que se asegure el mnimo de
manejo.Si cualquier situacin adversa se presenta o existen
inconvenientes en la obra el Supervisor suspender la extensin de la
Geomembrana hasta que los inconvenientes se hayan superado.En la
medida de lo posible, ningn equipo o herramienta daar la
Geomembrana al cargarse, descargarse o extenderse. Todo elemento
que se considere agresivo para la actividad estar debidamente
protegido para evitar daos.El personal que trabaje sobre la
Geomembrana no puede fumar, usar zapatos que puedan daarla, o
realizar actividades que puedan ocasionar daos a la Geomembrana.El
equipo empleado para cargue y descargue de la Geomembrana no debe
afectar la calidad de la superficie.Como medida de seguridad, se
debe contar con un sistema de lastre (sacos con tierra, arena o
llantas) para evitar que la Geomembrana se desacomode durante el
proceso de extensin por accin de viento.El contacto directo con la
Geomembrana por cualquier tipo de equipo debe ser minimizado. Si se
requiere, las reas deben estar protegidas con una capa de arena
mayor a 40 cm. de espesor.Ningn tipo de vehculo podr desplazarse
sobre la Geomembrana. Slo ingresarn al rea de trabajo equipos con
llantas inflables, minimizando dicha presin. Tambin se permite el
uso de vehculos todo terreno con llantas de caucho. (p ej.
Motos).Una vez extendida la Geomembrana se proceder a realizar una
inspeccin visual a la zona cubierta para localizar daos
(punzonamientos, rasgaduras) con el fin de identificarlos y
repararlos posteriormente.Las uniones de la geomembrana se deben
efectuar lo ms pronto posible despus de la extensin.
4.4.3. TALUDES.- Cuando se va a instalar geomembranas en los
taludes, como precaucin, estos no deben ser mayores 20.0 m y deben
tener la suficiente holgura y anclarse en una zanja provisional
Debe tenerse en cuenta antes de comenzar el termo sellado, que la
geomembrana debe quedar extendida con una holgura suficiente para
que los procesos de variaciones dimensionales por efecto de
temperatura (dia y noche) y acomodamiento del geosinttico por
efectos del material de lleno sobre este, permitan que la
geomembrana en ningn punto quede bajo tensin actuando nicamente
como barrera impermeable sin asumir esfuerzos de ningn tipo.Favor
tener en cuenta que entre ms perpendicular sea el talud mayor
profundidad debe tener la zanja de anclaje; un talud bien
conformado como mximo debe tener una relacin es preferible una
relacin de siendo en este caso que se puede disminuir el fondo.
4.4.4. CORTAS.- Toda obra, por lgica presenta una cantidad
relativa de las cortas. Siempre que en el ejercicio de una
instalacin resulten cortas stas por ser de la obra se deben de
entregar o al contratista dueo de la obra o al interventor.
4.4.4.1. TRATAMIENTO DE LAS CORTAS.- El proveedor del material o
el fabricante de las Geomembranas de polietileno P.E. Considera que
una corta es material que est por debajo de 21.0 M2, es decir de
7.0 M de ancho x 3.0 M; este material y de all para abajo se debe
colocar en un sitio indicado por el interventor, dueo de la obra
contratista. Etc. Semanalmente finalizando la obra o cuando la
interventora lo indique se le prestar el servicio de sellado trmico
que debe ser con selladora trmica, con los cuales se harn un mdulo
lo suficientemente importante para hacer un recubrimiento.
4.5. CONDICIONES CLIMTICAS.- La extensin de la Geomembrana debe
estar de acuerdo con las condiciones climticas, direccin del
viento, calidad de la superficie,acceso al sitio y cronograma de
instalacin. Si el clima es adverso, no debe extenderse la
Geomembrana.En lo posible los traslapos entre los rollos de
Geomembrana se harn en el sentido de la direccin del viento para
minimizar los efectos del viento en los bordes.La extensin de la
Geomembrana debe realizarse a una temperatura de 5 y 35.La extensin
de la geomembrana no debe realizarse durante lluvia o en presencia
de viento excesivo.
4.6. SELLADO EN CAMPO.- El sellado consiste en unir dos rollos
usando mtodos trmicos.
4.6.1. ORIENTACIN DE LOS SELLADOS O UNIONES.- Como norma general
las uniones o sellados deben orientarse en direccin de la pendiente
del talud, y no en direccin perpendicular a la pendiente del talud.
Cuando se presentan formas irregulares se deben localizar de tal
forma que se minimice la cantidad de sellados a realizar.En toda
obra se identificar la direccin del flujo para que los traslapos
entre rollos estn en la misma direccin.
4.6.2. EQUIPOS Y PRODUCTOS PARA SELLADO OUNIN DE GEOMEMBRANAS
PE.- Los nicos mtodos aprobados para efectuar los sellados y
reparaciones son mediante proceso trmico ya sea soldadura por
extrusin y por fusin; todo el equipo de sellado o fusin debe tener
indicadores de temperatura y velocidad para efectuar las mediciones
y calibraciones.El principio de sellado trmico consiste en calentar
las dos superficies a ser unidas de tal manera que logren ablandar
las superficies y posteriormente mediante presin se unan
ntimamente.4.6.3. SELLADO POR FUSIN.- Este proceso debe ser usado
para unir paneles o rollos y no es usado para realizar parches o
trabajos detallados. El equipo a emplear es una selladora de cua
caliente equipada con rodillos de canal que permiten realizar
posteriormente la prueba de presin de aire.En este tipo de sellado
las dos caras de la Geomembrana tocan ntimamente una cua
caliente.El calor presente en ambas caras de las superficies a unir
hace que estas se fundan por presin posterior al calentamiento.Se
usan rodillos metlicos o de caucho con un canal para verificar
posteriormente la calidad del sellado.Los rodillos se utilizan para
aplicar presin a las caras en contacto, y deben ser inspeccionados
peridicamente para verificar que no presenten defectos y se
reflejen en la calidad del sellado de la Geomembrana.El equipo de
sellado de cua caliente debe estar calibrado y debe tener
indicadores y controladores de temperatura y velocidad para ajustar
a las caractersticas de la geomembrana en cuanto a resina, espesor
y densidad, de acuerdo con las caractersticas del clima y ambiente,
(temperatura ambiente, viento, presencia de nubes y rendimiento de
avance del trabajo). En los registros para los ensayos destructivos
debe aparecer la temperatura y velocidad de avance del equipo
utilizado en el sellado.Es importanteque el tcnico operador del
equipo observe constantemente el funcionamiento del equipo
especialmente en los controles de velocidad y temperatura para
realizar ajustes por cuanto pueden presentarse variaciones en las
condiciones ambientales, as, diariamente, se calibrar el equipo de
acuerdo con las condiciones climticas al momento de iniciar labores
y tambin se revisara la calibracin.
4.6.4. SELLADO POR EXTRUSIN.- Este proceso se utiliza
principalmente (ms o menos 95%) para efectuar reparaciones, parcheo
y detalles constructivos especiales. Se emplea para unir
Geomembrana nueva con otra previamente instalada, y en lugares
donde la franja no es suficiente para realizar sellado por fusin.El
equipo de extraccin debe tener indicadores y controladores de
temperatura para verificar y calibrar de acuerdo con las
condiciones especficas de la obra.Nunca se utiliza una extrusora
con cordn de extrusin para hacer una instalacin de geomembranas en
rollos, para tal fin existe la selladora trmica o por fusin.
4.7. PREPARACIN DE LAS UNIONES.- El tcnico de sellado debe
verificar antes de sellar, que el rea de unin est libre de
suciedad, polvo, grasa o cualquier otro elemento que impida una
correcta unin entre los materiales.La Geomembrana se debe traslapar
adecuadamente (aprox. 15 cm), en todo el trayecto al momento que se
vaya a iniciar la unin. Adicionalmente durante el proceso de
limpieza se revisara la Geomembrana para detectar reas defectuosas
para ser reparadas previo a la iniciacin del sellado. La unin debe
realizarse sobre una superficie suave y firme sin presencia de
protuberancias, piedras o terrenos muy blandos. Si esta condicin no
se cumple se debe reparar el terreno para obtener una calidad
adecuada.
4.8. SELLADOS DE PRUEBA.- Previo al inicio del proceso de
sellado, se efectuarn sellados de prueba para verificar la calidad
de la unin, en estos sellados se verificarn las condiciones de
temperatura de calentamiento de la cua y velocidad de los rodillos
de avance en conjuncin con las condiciones climticas del momento.
Los sellados de prueba se realizarn teniendo en cuenta los
siguientes puntos:Se efectuaran sellados de prueba por cada equipo
de sellado y por cada tcnico de sellado que vaya a operar el
equipo.El sellado de prueba se realizar al inicio de cada jornada
de trabajo, normalmente, al inicio del da y al comenzar la
tarde.Los sellados de prueba tendrn una longitud de aproximadamente
1.0 metro por 0.3 m de ancho. El traslapo ser de aproximadamente 15
cm. Para el sellado por extrusin, la prueba de sellado ser de 50
cms de largo por 30 cms de ancho.Dos muestras, cada una de 15 cms
de ancho se cortan del sellado de prueba para realizar los ensayos
de tensin y pelado utilizando el tensimetro de campo.
4.9. SELLADO DE LOS ROLLOS.- Una vez efectuados y verificados lo
sellados de prueba, se inicia el trabajo de unin de los rollos que
hayan sido extendidos. A stos sellados se realizan pruebas
destructivas y no destructivas de acuerdo con las especificaciones
del proyecto. Los extremos de cada unin se identifican con la
informacin pertinente. (Fecha, temperatura ambiente, temperatura
del equipo, velocidad y tcnico que realiz la unin).
4.10. REQUERIMIENTOS DE SUPERVIVENCIA.- Antes de hacerse un
sellado en sitio de la Geomembranas e independiente del mtodo de
diseo que se vaya a utilizar, es necesario que la Geomembrana
sobreviva los procesos de empacado, transporte, manejo e
instalacin.Este aspecto del diseo no puede ser tomado a la ligera
ni dejar que funcione por s solo.An existe un decidido problema en
formular un diseo generalizado de supervivencia para cada
aplicacin, siendo que cada situacin es nica. Algunas de las
variables que afectan una situacin dada son las siguientes:
Almacenamiento en fbrica. Manejo del material en fbrica.Transporte
desde la fbrica a su destino final. Descarga de la Geomembrana.
Almacenamiento en el lugar de destino. Temperaturas extremas en el
lugar de la obra.Condiciones anormales en la construccin e
instalacin. Movimiento en el sitio de la costura.Tratamiento en la
obra durante la costura. Tratamiento en obra despus de la costura
ubicacin del material de cubierta o suelo de relleno sobre la
geomembrana.Es importante notar que cada uno de estos tpicos esta
fuera de las manos del diseador.nicamente mediante especificaciones
estrictas y un aseguramiento de la calidad en la construccin la
Geomembrana puede sobrevivir la instalacin y realizar la funcin
para la cual fue instalada. A pesar de ser cada situacin diferente
algunos lineamientos empricos son necesarios, es por eso que
algunas propiedades y sus valores mnimos son ofrecidas en este
manual. Mientras una Geomembrana es empacada, transportada,
manejada e instalada esta es frecuentemente vulnerable al rasgado,
punzonamiento e impacto. Estos eventos pueden ocurrir
accidentalmente por vandalismos o por la falta de calidad en el
trabajo de instalacin.Situaciones comunes es el soltar herramientas
sobre el material, transitar automviles o camiones sobre la
Geomembrana sin proteger, fuertes vientos que llegan por debajo de
la Geomembrana en el proceso de colocacin. El espesor es la
propiedad fsica de la Geomembrana que esta mas relacionada con la
resistencia o con la susceptibilidad al rasgado, punzonamiento y
dao por impacto. El incremento relacionado de esa resistencia en
relacin con el incremento del espesor puede ser en algunos casos
lineales o en algunos otros exponenciales. Es por esta razn que las
agencias internacionales requieren un espesor mnimo bajo cualquier
circunstancia. Sin embargo mas all de un simple valor para todas
las condiciones, el espesor mnimo y sus propiedades subsecuentes
deberan estar relacionado con las condiciones especficas del
sitio.
4.11. REPARACIONES.- Todas las reas selladas y no selladas deben
ser revisadas para poder identificar, ubicar y marcar en planos y
en campo los posibles defectos, para su posterior reparacin
4.11.1. PROCEDIMIENTOS DE REPARACIN.- Cualquier sector de
Geomembrana que presente defectos se podr reparar utilizando uno de
los siguientes procedimientos.Parcheo: Recomendado para reparar
orificios grandes y sitios donde se hayan realizado pruebas, se
logra colocando una pieza de geomembrana redondeada, fijada con
cordn de extrusin. Repaso y Resellado: Usado para reparar secciones
pequeas y selladas con extrusin. Sellado de punteo: Consiste en
reparar pequeas perforaciones mediante el uso de la extrusora.
Refuerzo de sellado y extrusin: Consiste en realizar un sellado de
refuerzo en toda la longitud (determinada como defectuosa) usando
el proceso de extrusin
Todas las reparaciones se efectuarn con el proceso de extrusin,
y se preparar la superficie empleando pulidora previo al inicio del
proceso de reparacin.Los parches a colocar deben extenderse como
mnimo 10 cms del sitio de falla, y deben ser redondeados con un
radio mnimo de 10 cms
4.11.2. VERIFICACIN DE LAS REPARACIONES.- Cada reparacin debe
ser verificada por el mtodo no destructivo que se describe ms
adelante (numeral 6.1.). De no cumplir la especificacin mnima, debe
realizarse de nuevo la extrusin en el sitio de falla as como su
correspondiente prueba.
4.12. ACOPLES A TUBERAS Y/O OTROS ELEMENTOS.- En el paso de
tubera a travs de la Geomembrana, sta se corta circularmente para
que no haya propagacin de rasgado, y se construye una bota para la
tubera, de acuerdo con el dimetro de la misma. Se recomiendan
cortes en la Geomembrana del mismo tamao del tubo o menor, para
optimizar el acople.La bota de la tubera debe ser construida en el
mismo material especificado para el proyecto y de acuerdo con los
esquemas establecidos por el fabricante.
4.13. TECONOFIJACIN A ESTRUCTURAS ESPECIALES.- Cuando existan
estructuras especiales (concreto o metlicas), se debe fijar
mecnicamente la geomembrana a dichas estructuras, usando pernos de
expansin, platinas u caucho de neopreno de acuerdo con los esquemas
suministrados por el fabricante.
4.14. RELLENO DE LA ZANJA DE ANCLAJE.- La zanja de anclaje debe
ser llenada y compactada adecuadamente por el contratista de
movimiento de tierra. El relleno de la zanja se debe realizar de
forma tal que evite efectuarse cualquier dao a la Geomembrana. Si
se llegan a presentar daos a la geomembrana se debe informar al
personal para proceder a evaluar los daos y efectuar las
reparaciones respectivas.
CONCLUSIONES
La industria minera est utilizando revestimientos de
geomembranas con mayor frecuencia en los ltimos aos, para pozas
solares, pozas de lixiviacin en pilas y para la contencin de
relaves. El promedio anual de instalacin excede las 2,000 has. de
sistemas de revestimiento de base, con reas adicionales de
geomembranas utilizadas como impermeables y como revestimientos
entre capas (en algunos casos el tamao de estas reas adicionales es
significativo). Los revestimientos de HDPE y LLDPE dominan la
industria de las pozas de lixiviacin (los de LLDPE van
incrementando anualmente su participacin en el mercado) siendo las
de 1.5mm y 2.0mm las de espesor ms comn. El PVC an domina la
industria de las pozas solares, siendo las de 0.75mm y 1.0mm las de
espesor ms comn. Los problemas emergentes en la industria de la
lixiviacin en pilas, incluyen: Las cargas extremas aplicadas sobre
la geomembrana y sobre los tubos de drenaje (las que pronto
excedern los 200 m de profundidad de mineral); la estabilidad de
las pendientes y la respuesta a sismos; las zonas de sobreesfuerzo
en la geomembrana cercana a los tubos de drenaje sujetos a altas
cargas, los efectos de la temperatura (especficamente el riesgo de
perforacin de las geomembranas); y el creciente uso de los estudios
geoelctricos.
BIBLIOGRAFIA
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