SUMARIO

CARACTERÍSTICAS INICIALES DE GEOMEMBRANAS SINTÉTICAS DE DIFERENTE NATURALEZA UTILIZADAS EN LA IMPERMEABILIZACIÓN DE EMBALSES(1)   RESUMEN 1. INTRODUCCIÓN   2. MATERIALES Y EMBALSES     3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1 Resistencia al desgarro 3.2 Características de tracción 3.3 Resistencia al impacto y doblado a bajas temperaturas 3.4 Resistencia de la soldadura 3.5 Resistencia al punzonamiento 3.6 Durabilidad 3.7 Resistencia a las raices 3.8 Plastificantes 3.9 Negro de humo 3.10 Dureza de Shore 3.11 Microscopía óptica de reflexión 3.12 Microscopía óptica de barrido 3.13 Otras pruebas experimentales 4. INSPECCIONES TÉCNICAS     5. COMENTARIOS 6. AGRADECIMIENTOS     7. BIBLIOGRAFÍA

BLANCO, Manuel (*); AGUIAR, Escolástico (**) y ZARAGOZA, Gaspar (***)

RESUMEN Este trabajo pretende dar a conocer resultados experimentales obtenidos originalmente en geomembranas sintéticas de distinta naturaleza utililizadas en la impermeabilización de embalses. Los valores obtenidos sirven de base al seguimiento que se lleva a cabo en los diferentes embalses, en cumplimiento de la normativa vigente. Los materiales poliméricos empleados como geomembranas en la impermeabilización de los embalses, objeto de este trabajo, son: poli(cloruro de vinilo) plastificado homogéneo, reforzado con fibra de vidrio y armado con tejidos sintéticos, polietilenos de alta, media y baja densidad, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, etileno-propileno-monómero diénico, polipropileno, polietileno clorosulfonado y copolímeros de polipropileno-etileno propileno monómero

INITIAL PERFORMANCE OF SYNTHETIC GEOMEMBRANES OF DIFFERENT NATURE USED IN RESERVOIRS WATERPROOFING ABSTRACT.- This work provides to show the original experimental results about synthetic geomembranes based on different materials used in the waterproofing of reservoirs. The values will be the base for the evaluation of the performance along the time of this type of materials. The polymers emploid as waterproofing geomembranes in the considerated reservoirs are plasticized poly(vinyl chloride), polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-propylene-diene terpolymer rubber, polypropylene, chlorosulphonated polyethylene and polypropylene/ethylene-propylene monomer.

Palabras clave: Impermeabilización; Materiales sintéticos; Geomembranas; Embalses

1.- INTRODUCCIÓN

El proyecto de norma única europea que está elaborando el comité técnico CT-254 de CEN (Comité Europeo de Normalización) considera una relación de materiales sintéticos que se emplean en la impermeabilización de embalses (1-2). No obstante, hay que considerar que desde que se inició ese estudio normativo han transcurrido más de una decena de años y lo que por entonces podría ser aceptable, hoy día puede parecer insuficiente. La Ciencia y Tecnología de Polímeros ha avanzado mucho durante este periodo y han surgido nuevos materiales que habrá que tener en cuenta. Evidentemente, los procesos de investigación y desarrollo, así como la experimentación propiamente dicha, debe ir muy por delante de los procesos normativos.

La implantación histórica en nuestro país de los materiales sintéticos para la impermeabilización de embalses está ampliamente reflejada en la literatura científica (3-4). Es de destacar al efecto, la labor realizada a través del antiguo IRYDA y de la Comunidad Autónoma de Canarias (5). A nivel de laboratorio, el Área de Materiales del Laboratorio Central de Estructuras y Materiales del Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) desde mediados de los años setenta, lleva a cabo la resolución de expedientes para comprobar la validez de los materiales que se estaban instalando en los diferentes embalses, que a la sazón eran, casi únicamente, elastómeros a base de caucho butílico. En esa misma época se empieza el proceso de normalización de láminas de poli(cloruro de vinilo) plastificado en el subcomité 14 del Comité Técnico n1 53 (Plásticos y Cauchos) del extinto AENOR, del que lleva la Presidencia; se realizan pruebas para la puesta a punto de la normativa y otras de investigación para conocer la validez de los pocos materiales disponibles por aquel entonces (6-7).

Ya en la década de los ochenta, surge la colaboración con el organismo autónomo Balsas de Tenerife (BALTEN) y se empieza una investigación en obra, tomando muestras y evaluando periódicamente el comportamiento de los materiales instalados en los embalses de las islas de Tenerife y La Palma; fruto de esa colaboración técnica han aparecido diversos artículos en revistas especializadas y se dio a conocer el tema en diversos foros internacionales (8-12).

Con los datos experimentales alcanzados y la propia experiencia de las empresas implicadas se han elaborado una serie de normas, algunas incluso de puesta en obra, lo que supone una guía importante para el proyectista del embalse (13-18).

La Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas, del actual Ministerio de Medio Ambiente a través, asimismo, del CEDEX está realizando diversas evaluaciones de los materiales empleados en embalses de su jurisdicción para el cumplimiento de la normativa vigente (19).

Diversos estamentos, tanto públicos como privados, están contribuyendo al mayor conocimiento y a resolver la problemática en este campo relativamente nuevo. Cabe destacar la labor llevada a cabo por el CEPLA (Comité Español de Plásticos en Agricultura) y su contribución a la creación del CIDAPA (Comité Iberoamericano para el Desarrollo y Aplicación de Plásticos en Agricultura).

En las diversas comunicaciones presentadas, ya fuera oral o por escrito, siempre se ha hablado, generalmente, de un grupo de materiales de la misma base polimérica; pero sólo en una ocasión (20) aparecen combinadas las propiedades de una serie de materiales. El objetivo de este trabajo es dar a conocer las características de geomembranas sintéticas de distintos materiales que están aplicadas en diferentes embalses españoles y, en estos momentos, están siendo motivo de seguimiento.

2.- MATERIALES Y EMBALSES

Las geomembranas sintéticas consideradas en este trabajo están constituidas por los siguientes materiales poliméricos:
- Poli(cloruro de vinilo) plastificado homogéneo (PVC-NA)
- Poli(cloruro de vinilo) plastificado con inserción de fibra de vidrio (PVC-FV)
- Poli(cloruro de vinilo) plastificado reforzado con tejido de hilos sintéticos (PVC-HS)
- Polietileno de alta densidad (PEAD)
- Polietileno de media densidad (PEMD)
- Polietileno de baja densidad (PEBD)
- Copolímero de etileno/acetato de vinilo (EVA/C)
- Polietileno clorosulfonado (CSM)
- Polipropileno (PP)
- Caucho de etileno-propileno-monómero diénico (EPDM)
- Copolímero de polipropileno/etileno-propileno-monómero (PP/EPM)

Las geomembranas proceden del embalse del Saltadero, donde BALTEN y el CEDEX tienen un campo experimental para la investigación de este tipo de materiales y de una serie de embalses (Figuras 1 y 2), cuyas características y ubicación figuran en la tabla I.

FIGURA 1. Embalse de La Contraviesa que surte de agua potable a una parte de la Alpujarra granadina; está impermeabilizado con una lámina de polipropileno.

FIGURA 2. Embalse de La Cruz Santa situado en Los Realejos (Tenerife) cuya geomembrana impermeabilizante está constituida por poli(cloruro de vinilo) plastificado y reforzado con un tejido de hilos sintéticos.

TABLA I. Situación y características de los embalses de donde proceden las muestras de geomembranas estudiadas.

En ocasiones, como en los casos de materiales menos frecuentes, sólo se dispone de datos procedentes de un embalse, en el resto se ha elegido una geomembrana al azar, pero que suele ser bastante representativa, en cuanto a valores, del resto que constituye la impermeabilización de los embalses españoles.

El estudio de los materiales empleados se ha iniciado determinando las características de las láminas originales según la normativa vigente (16-18), e incluso para un mayor conocimiento del material se han estudiado otra serie de propiedades que no están contempladas en dicha normativa, pero que se estimó necesarias para la evaluación del material instalado, tales como la microscopía óptica y electrónica, dispersión de negro de humo, dureza Shore, contenido en plastificante y resistencia al punzonamiento estático.

3.- RESULTADOS

3.1.- Resistencia al desgarro

La resistencia al desgarro de los distintos materiales macromoleculares que constituyen las geomembranas figura en la tabla II.

La realización de la citada prueba varía según el tipo de material y si éste se encuentra reforzado con hilos sintéticos o es homogéneo o con inserción de fibra de vidrio. Los materiales reforzados, en este caso, son las geomembranas de PVC-HS, CSM y PP. Esta prueba es de interés general a todos los materiales y, en especial, en las poliolefinas a base de polietileno, por el problema que presenta de desgarro próximo a áreas de soldadura, máxime en zonas de abundancia de vientos. Asimismo, la realización de la prueba es diferente, ya que las probetas reforzadas con tejidos de hilos sintéticos son rectangulares, de las denominadas comúnmente de "pantalón" mientras que el resto es la clásica probeta entallada. Independientemente de lo que indica la normativa española y, para efectos comparativos, se han transformado todos los valores a N/mm.

3.2.- Características de tracción

En la tabla III se presentan los datos de características mecánicas de los distintos materiales utilizados en la impermeabilización de los embalses. Las unidades que aparecen en las tablas serán función del tipo de geomembrana. Asimismo, las condiciones de ensayo en cuanto a tipo de probeta o velocidad de separación de mordazas, varían según la constitución de las láminas impermeabilizantes.

TABLA III. Características de tracción de las geomembranas sintéticas.

3.3.- Resistencia al impacto y doblado a bajas temperaturas

A excepción del elastómero EPDM y del termoplástico PEBD, las muestras sometidas a estudio superan la prueba de resistencia mecánica a la percusión, ya que al lanzar el percutor normalizado desde una altura de 500 mm no se aprecia perforación en la zona de contacto, como se comprobó al llevar a cabo un ensayo de estanquidad una vez hecho el ensayo. No obstante, el EPDM suele no cumplir inicialmente el ensayo, pero al cabo de unos meses cumple la prueba; el hecho se le atribuye a procesos de vulcanización del material de naturaleza termoestable a diferencia de los termoplásticos. El PEBD como consecuencia de su bajísimo espesor, es lógico que no supere el ensayo, pero hay que tener en cuenta que siempre se va a colocar recubierto.

Asimismo, las probetas de todos los materiales provenientes de los distintos embalses superaron lo indicado en la normativa vigente en cuanto a doblado a bajas temperaturas. Al doblar las probetas sobre si mismas un ángulo de 180E, después de permanecer 5 h en una cámara frigorífica a -20"2EC, no experimentaron síntomas de agrietamiento ni otras imperfecciones superficiales. En el caucho, el ensayo se realizó a -55"2EC y en el polietileno clorosulfonado a -30"2EC.

3.4.- Resistencia de la soldadura

La resistencia de la soldadura por tracción llevada a cabo en la totalidad de los materiales ha conducido a resultados correctos, rompiendo las muestras en la zona de soldadura pero fuera de la unión entre láminas. Si bien esta prueba es adecuada para conocer el estado de la unión entre paños, se podría considerar de aspecto cualitativo, ya que no permite comparar entre distintas tomas de muestras, ni tampoco entre materiales de distinta naturaleza. Todo ello, ha llevado a realizar el ensayo por el procedimiento de pelado que, a diferencia del anterior, se podría calificar de cuantitativo y permite la evaluación y comparación entre las uniones de las distintas geomembranas sintéticas. De los valores obtenidos, cabe resaltar el del termoestable EPDM como bajo con relación al resto de los productos, ya de carácter termoplástico. En la tabla IV se presentan los datos obtenidos para resistencia de la soldadura, tanto por el procedimiento de tracción como por pelado. No aparecen valores para el polietileno de baja densidad, por las características especiales de su unión a base de cintas de poli(cloruro de vinilo).

TABLA IV. Resistencia de la soldadura en las geomembranas sintéticas.

3.5.- Resistencia al punzonamiento

La tabla V presenta los valores de carga de perforación, resistencia a la perforación y recorrido del pistón antes del punzonamiento para las muestras de los materiales impermeabilizantes utilizados según metodología experimental que se ha puesta a punto para este tipo de materiales y aplicación. La prueba se realizó por ambas caras de la geomembrana (A y B).

TABLA V. Resistencia al punzonamiento estático.

3.6.- Durabilidad

La resistencia la ozono (21) se ha llevado a cabo en el elastómero con resultados altamente favorables.

El envejecimiento térmico se realizó en todo tipo de materiales según la normativa vigente (16-18).

Al envejecimiento artificial acelerado (22) se han sometido, solamente, los materiales termoplásticos para conocer, en lo posible y a nivel de laboratorio, el futuro comportamiento en obra.

Una vez realizadas las pruebas de envejecimiento se han analizado las variaciones de una serie de propiedades, dependiendo de la naturaleza de los materiales, entre las que cabe destacar: cargas de rotura y perforación, alargamiento en el punto de fluencia, dureza Shore, masa y recorrido de pistón antes de perforar la geomembrana. A título de ejemplo, se presentan en la tabla VI la variación de alargamiento en rotura o carga máxima. En los cauchos no se exige una prueba de envejecimiento artificial acelerado que suele ser sustituida por un envejecimiento térmico y, en alguna ocasión, por la prueba de ozono.

TABLA VI. Variación del alargamiento después de pruebas de envejecimiento.

3.7.- Resistencia a las raíces

Cuando se someten las probetas originales de todas las geomembranas que constituirán la impermeabilización de los embalses estudiados a una prueba donde se hacen crecer semillas de lupinus albus en ningún caso se ha comprobado que las raíces atravesaran las mencionadas probetas; sin embargo dichas raíces perforaban reiteradamente las probetas patrón confeccionadas con una lámina de oxiasfalto 90/40.

3.8.- Plastificantes

El poli(cloruro de vinilo) es un material rígido de diversas aplicaciones, como tal, en el campo de la construcción; sin embargo, para ser utilizado como lámina impermeabilizante se precisa que sea flexible. Para ello, lo más común es el empleo de unos aditivos, denominados plastificantes, que transforman el material rígido en flexible. Generalmente, se hace uso de ésteres de elevado peso molecular; no obstante, la plastificación puede realizarse por otros métodos como es la adición de copolímeros de etileno-acetato de vinilo.

En la tabla VII se presentan los valores obtenidos para el contenido en plastificante en el material, así como para conocer la estabilidad del mismo, es decir la migración de plastificantes. En este último caso, la normativa exige que no supere el 5% de pérdida; en cuanto al contenido se da libertad a la formulación, pero si es preciso conocer la cantidad inicial, para poder llevar un seguimiento adecuado del material en obra.

TABLA VII. Plastificantes en el PVC-P: contenido y migración.

3.9.- Negro de humo

El negro de humo es un aditivo que se utiliza en la fabricación de geomembranas empleadas en la impermeabilización, fundamentalmente en las de polietileno (Figuras 3 y 4). Su misión es absorber las radiaciones UV procedentes del sol y conferir durabilidad al material macromolecular. Aunque en la actual normativa no contempla la cantidad que debe acompañar a la resina, se estima que debe estar sobre el 2,5%; en mayor proporción perjudicaría las características mecánicas del material pues no deja de ser una carga, sin embargo en proporciones menores no ejercería la función para la que se emplea.

Si es importante la cantidad de negro de humo que contenga la lámina impermeabilizante, es todavía de mayor entidad su dispersión a lo largo de la misma (23). Una dispersión incorrecta podría causar degradaciones, cambio de propiedades mecánicas y otros efectos verdaderamente graves para el material. El contenido en negro de humo ha sido correcto en todos los casos analizados; sin embargo, la dispersión no ha sido, en general, demasiado buena (Figuras 5 y 6). La figura 5 muestra la dispersión del negro de humo utilizando luz natural al microscopio; mientras que la figura 6 presenta la muestra anterior cuando se ha derivado su imagen a un procesador digital de imágenes y se le ha aplicado la técnica del "falso color" para una mejor visualización del aditivo.

FIGURA 3. Embalse de Plá Mateos (Alicante) impermeabilizado con polietileno de baja densidad.

FIGURA 4. Embalse de Cabezo de los Lenes (Lorca-Murcia) cuya geomembrana sintética está constituida por polietileno de alta densidad.

FIGURAS 5 y 6.- Dispersión del negro de humo en la lámina de polietileno de alta densidad. La primera microfotografía tomada con luz natural y la segunda empleando la técnica del "falso color"

3.10.- Dureza Shore

La dureza Shore-D (24) se determinó en los termoplásticos; en cambio en los termoestables (Figura 7) se midió la dureza Shore-A. En la tabla VIII se presentan los valores experimentales obtenidos.

FIGURA 7. Embalse de los Pozos (La Torrecilla) ubicado en la provincia de Murcia e impermeabilizado con un elastómero termoestable a base de etileno-propileno-monómero diénico.

TABLA VIII. Dureza Shore en los materiales de las geomembranas sintéticas.

3.11.- Microscopía óptica de reflexión

Se han llevado a cabo observaciones microscópicas de todas las muestras de materiales originales por ambas caras. Para ello se ha hecho uso de un microscopio Zeiss, utilizando luz natural y se introdujo un filtro especial para atenuar los efectos del brillo propio de las geomembranas sintéticas. Las microfotografías se han tomado a aumentos de (40x) y (60x) con objeto de ver las texturas y morfología de las láminas poliméricas.

Las figuras 8 y 9 corresponden a una membrana de propileno-etileno propileno monómero, por la cara que va a situarse en contacto con la intemperie. Se encuentra en buen estado y en su superficie se detectan, únicamente, zonas abombadas y una cierta rugosidad.

FIGURA 8. Muestra de geomembrana de propileno-etileno propileno monómero procedente del embalse del Saltadero (Sur de la isla de Tenerife). Aspecto de su observación microscópica a 40 aumentos.

FIGURA 9. Detalle de la fotografía anterior a 60 aumentos.

Actualmente existe una cierta polémica por el empleo de materiales reciclados para la fabricación de este tipo de geomembranas, por lo que se han observado microscópicamente los polietilenos, produciendo un corte transversal de las mismas. Se obtuvieron microfotografías bastante nítidas y que no permitieron detectar este tipo de productos de recuperación. En la figura 10 se puede comprobar el aspecto que presentaba una de estas láminas sintéticas.

FIGURA 10. Corte transversal de la geomembrana de polietileno de media densidad (x40).

3.12.- Microscopía electrónica de barrido

La microscopía electrónica de barrido (SEM) no es una técnica nueva en la alta investigación en los distintos campos técnico-científicos, aunque no demasiado desarrollada en el campo de los materiales orgánicos, quizás debido al elevado coste tanto de los aparatos utilizados como al de la realización de las pruebas experimentales. El CEDEX viene empleando este tipo de tecnología punta desde hace más dos décadas aplicándola, en sus inicios al poli(cloruro de vinilo) plastificado (6-7) y hoy en día, al resto de los materiales poliméricos.

La mencionada técnica de "scanner" se ha realizado mediante un microscopio electrónico de barrido Zeiss, modelo DSM-492, equipado con un espectrómetro de dispersión de energía de rayos X, "Link Isis Tetralink".

Para este estudio se ha procedido al secado de las muestras durante un periodo de cuarenta y ocho horas. A partir del mismo, se adhieren a un portamuestras metálico con una solución coloidal de grafito en isopropanol al 20% hasta que se generó una capa continua semiconductora entre la muestra, el grafito y el portamuestras. Una vez concluido este proceso, se recubre el material con una capa de oro-paladio, por el sistema de Sputtering, consistente en hacer vacío a la muestra y someterla a una atmósfera de estos dos elementos; a continuación se controla el espesor de la misma para que sea homogéneo hasta un máximo de 30 micrómetros.

Las figuras 11 y 12 permiten observar el estado actual de la geomembrana de copolímero de etileno-acetato de vinilo instalada hace cinco años. Inicialmente la técnica de "scanner" mostraba el buen estado de la lámina, totalmente homogénea y sin ningún síntoma de alteración. En las presentes microfotografías se puede comprobar la existencia de una importante red de microgrietas que dan lugar a desplacaciones asociadas a microporosidades. Las citadas fotografías están tomadas a distintos poderes de resolución.

FIGURA 11. Microscopía electrónica de barrido. Microfotografía de EVA/C al cabo de cinco años de instalada (x90).

FIGURA 12. Detalle de la microfotografía anterior (x900).

3.13.- Otras pruebas experimentales

La adherencia entre capas para geomembranas de las denominadas comúnmente multicapa obteniéndose los valores indicados en la tabla IX.

TABLA IX. Adherencia entre capas en las geomembranas del tipo "multicapa"

La estabilidad dimensional ha sido adecuada en todos los materiales ensayados como se puede observar en la tabla X; en el caso más desfavorable, poli(cloruro de vinilo) plastificado homogéneo no ha alcanzado el 2%. La misión de la fibra de vidrio incorporada a la resina vinílica es mejorar la estabilidad dimensional (Figura 13).

TABLA X. Estabilidad dimensional de las geomembranas.

FIGURA 13. Embalse de Valle Molina (Tegueste-Tenerife) impermeabilizado con una geomembrana sintética a base de poli(cloruro de vinilo) plastificado con inserción de fibra de vidrio. Se puede observar, en primer plano, el probetario de la zona norte de la coronación del talud, así como el babero que bordea al botaolas para asegurar la durabilidad de la geomembrana y con vistas a futuros anclajes, en caso de reimpermeabilizaciones.

El comportamiento al agua presenta diversas formas de medida en función de la naturaleza del material macromolecular. Las pruebas se realizan a 1,6 y 7 días; se controla en unos casos únicamente la absorción y en otros, absorción y extracción por parte del agua de aditivos del polímero. Los valores hallados de extracción por agua han estado muy por debajo de las exigencias normativas nacionales; los correspondientes a la absorción han sido, asimismo, bajos para todos los materiales termoplásticos a excepción del polietileno clorosulfonado. Los resultados obtenidos figuran en la tabla XI.

TABLA XI. Comportamiento al agua de los materiales sintéticos que constituyen las geomembranas.

La densidad se ha determinado en todas las geomembranas de polietileno, así como en la de polipropileno/etileno-propileno monómero; los valores conseguidos figuran en la tabla XII.

TABLA XII. Resultado de los cálculos de densidad.

En los materiales armados con geotextiles como refuerzo se ha determinado microscópicamente el espesor mínimo de polímero base entre las dos caras de la lámina y los puntos de cruce del geotextil. En todos los casos el valor alcanzó 0,30 mm, que se considera el mínimo adecuado para este tipo de geomembranas (figura 14) con vistas a su soldadura. La tabla XIII indica los resultados alcanzados.

TABLA XIII. Espesor mínimo en los puntos de cruce del geotextil.

FIGURA 14. Embalse de Aguadulce (Almería). La impermeabilización del depósito de abastecimiento de agua potable a la capital está constituida por una "cubierta flotante" a base de polietileno clorosulfonado con refuerzo de hilos sintéticos.

4.- INSPECCIONES TÉCNICAS

Se cursan visitas técnicas de inspección y se toman muestras en todos los embalses considerados, constatando la validez del estado de las geomembranas. Cuando en la inspección o en los ensayos de las muestras extraídas se detecta algún fallo o síntoma de deterioro se indican las soluciones oportunas. Todo ello para dar validez a la normativa y legislación vigente y evitar la gravedad que pudiera suponer un fallo de los embalses, que están, todos, dentro de la reglamentación de grandes presas.

5.- COMENTARIOS

Los resultados experimentales obtenidos a nivel de laboratorio con las muestras de láminas poliméricas que actúan como geomembranas sintéticas en la impermeabilización de taludes y soleras de los embalses cuyo seguimiento y control se está llevando a cabo, permiten establecer las siguientes consideraciones:

1.- En los casos de PVC-P, PEAD e EPDM se han llevado a cabo todos los ensayos contemplados en la normativa UNE vigente, así como otros que se consideraron de interés para el seguimiento en el tiempo del estado del material. En los otros materiales, las pruebas realizadas se han basado en la experiencia de los autores en el tema.

2.- A nivel general, las características de tracción superan y, en ciertas ocasiones, con amplitud los límites mínimos indicados en la normativa vigente. Los materiales reforzados con un tejido de hilos sintéticos conducen a valores elevados de tracción y bajos de alargamiento, ya que dichos valores son los aportados por el geotextil. En los productos homogéneos es de destacar al PEAD como el de mayor resistencia a la tracción y, en el lado opuesto, el EPDM.

3.- La resistencia al desgarro conduce a valores notablemente superiores a los mínimos indicados en la norma española. Al igual que en el caso de la resistencia a la tracción, el desgarro es notablemente superior en las geomembranas reforzadas con un geotextil; en el resto, es destacable que los elastómeros y el polietileno de baja densidad presentan unos valores muy bajos comparado con los otros geosintéticos; en el caso de la poliolefina es debido a su bajo espesor.

4.- El doblado a bajas temperaturas no conduce a ningún tipo de agrietamiento en la zona de la flexión.

5.- La resistencia mecánica a la percusión o impacto dinámico no ocasionó roturas, grietas o cuarteamientos en la lámina, cuando se lanzó el pistón desde una altura de 750 mm, salvo en el caso de uno de los cauchos debido a su vulcanización incompleta y en el polietileno de baja densidad por su escaso espesor; todo ello implica un especial cuidado en la puesta en obra de los mismos y en el último caso la lámina debe de estar, una vez instalada, protegida.

En el ensayo de impacto estático o resistencia a la perforación, proporciona valores de carga de punzonamiento y recorrido del pistón antes de producirse la perforación adecuados. La resistencia a la perforación de los polietilenos es muy elevada, contrariamente a lo que ocurre en su recorrido del pistón que es él más bajo de los materiales macromoleculares estudiados. Por el contrario, los materiales que presentan un recorrido de perforación superior son el EVA/C, EPDM y PP.

6.- Al someter las láminas a microscopía óptica y electrónica de barrido se han obtenido unas fotografías que muestran un estado aceptable de la mismas, sin alteraciones significativas. No obstante, se ha podido constatar a través de la técnica de "scanner" la presencia de agrietamientos, estrías y placas, en general, muy poco desarrolladas.

7.- Las pruebas de durabilidad conducen a resultados que se pueden considerar correctos en todos los materiales ensayados. Sin embargo hay que hacer constar la fuerte pérdida de características mecánicas del elastómero que supera el 20%, aunque las especificaciones actuales permiten disminuciones inferiores al 50%. Cabe señalar, también, la elevada disminución del alargamiento en el polietileno de baja densidad en presencia de radiaciones UV. En sentido positivo se puede hablar de la nula acción del ozono sobre el EPDM y del comportamiento al calor en las geomembranas estudiadas.

8.- La resistencia a las raíces de las láminas sintéticas ha sido adecuada, pues no ha sufrido perforación alguna al finalizar el periodo de ensayo; sin embargo el patrón utilizado para comparación estaba totalmente perforado.

9.- El resto de los ensayos efectuados sobre este tipo de materiales ha conducido a valores experimentales que se consideran normales y solo sería de hacer constar la deficiente dispersión del negro de humo en gran parte de los polietilenos ensayados. Este hecho puede resultar importante a la hora de realizar un seguimiento en los citados materiales y en la propia durabilidad de la poliolefina.

10.- Por todo ello, se puede concluir señalando el buen comportamiento de los materiales sintéticos que constituyen las geomembranas utilizadas en la impermeabilización de los embalses sometidos a control.

6.- AGRADECIMIENTOS

Los autores quieren expresar su agradecimiento a la Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas del Ministerio de Medio Ambiente, al Consejo Insular de Aguas de Tenerife y al Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) por las facilidades e interés mostrado en este trabajo. Asimismo muestran su más sincera consideración a todos los técnicos y responsables implicados en los embalses considerados, especialmente a D0 Asunción Martín Marcos, D0 Tatiana Vara Mora y D. Nicanor Prendes Rubiera por la colaboración recibida y sin la cual, hubiera sido imposible llevar cabo este trabajo.

7.- BIBLIOGRAFIA

1.- BLANCO, M.; CUEVAS,A.; AGUIAR,E. y ZARAGOZA, G.- "Las geomembranas sintéticas en la impermeabilización de embalses" Rev. Plast. Modernos 75(500), 187-195 (1.998).

2.- BLANCO,M.- "Las geomembranas sintéticas en la impermeabilización de embalses. I. Materiales" Curso de Técnicas y Utilidades de Aplicación de los Plásticos en el Sector Agropecuario. Santa Cruz de la Sierra (Bolivia), marzo 1.998.

3.- BLANCO,M.- "Las geomembranas sintéticas en la impermeabilización de embalses. II. Seguimiento" Curso de Técnicas y Utilidades de Aplicación de los Plásticos en el Sector Agropecuario. Santa Cruz de la Sierra (Bolivia), marzo 1.998.

4.- BLANCO,M. y AGUIAR,E.- "Geomembranas sintéticas a base de polietileno de alta densidad utilizadas en la impermeabilización de embalses. Seguimiento de obras en las islas Canarias". Ing. Civil 109 49-59 (1.998).

5.- AMIGÓ, E. y AGUIAR,E.- "Manual para el diseño, construcción y explotación de embalses impermeabilizados con geomembranas" Consejería de Agricultura y Alimentación. Gobierno de Canarias (1.994).

6.- ORTEGA,J.J.; BLANCO,M. y CUEVAS,A.- "Acción de las radiaciones U.V. sobre el poli(cloruro de vinilo) flexible". Materiales de Construcción 34(196), 43-48 (1.984).

7.- ORTEGA,J.J.; BLANCO,M.; CUEVAS,A. y BARBA,C.- "Efecto de las radiaciones U.V. sobre el poli(cloruro de vinilo) plastificado". Rev. Plast. Modernos 49(346), 461-464 (1.985).

8.- BLANCO, M. y AGUIAR,E.- "Comportamiento de láminas de poli(cloruro de vinilo) plastificado, utilizadas en la impermeabilización de balsas en el Norte de Tenerife" Ing. Civil 88 5-20 (1.993).

9.- AGUIAR,E. y BLANCO,M.- "Experience in Connection with the Performance of Plasticized poly(vinyl chloride) Sheeting in Tenerife Basin Sealing". Proc. Symposium on "Research and Development in the Field of Dams", 361-375. Crans-Montana (Suiza), septiembre 1.995.

10.- BLANCO,M.; CUEVAS,A.; CASTILLO,F. y AGUIAR,E.- "Evolución de geomembranas de poli(cloruro de vinilo) plastificado, utilizadas en la impermeabilización de embalses en la isla de Tenerife". Proc. III Congreso Iberoamericano de Patología de la Construcción y V de Control de Calidad, pág. 48 La Habana (Cuba), octubre 1.995.

11.- BLANCO,M.; CUEVAS,A.; CASTILLO,F. y AGUIAR,E.- "Comportamiento en obra de geomembranas sintéticas de polietileno de alta densidad utilizadas en la impermeabilización de embalses en las islas Canarias". Proc. IV Congreso Iberoamericano de Patología de la Construcción y VI de Control de Calidad, 1, 305-312 Porto Alegre (Brasil), octubre 1.997.

12.- BLANCO,M.- "Evolución de geomembranas en embalses". III Jornadas de trabajo sobre utilización de geosintéticos en Ingeniería Rural. Puerto de la Cruz (Tenerife), octubre 1.994.

13.- UNE 104 423.- Materiales sintéticos. Puesta en obra. Sistemas de impermeabilización para riego o reserva de agua con geomembranas impermeabilizantes formadas por láminas de poli(cloruro de vinilo) plastificado (PVC-P) no resistentes al betún.

14.- UNE 104 421.- Materiales sintéticos. Puesta en obra. Sistemas de impermeabilización para riego o reserva de agua con geomembranas impermeabilizantes formadas por láminas de polietileno de alta densidad (PEAD) o láminas de polietileno de alta densidad coextruido con otros grados de polietileno.

15.- UNE 104 420.- Materiales sintéticos. Puesta en obra. Sistemas de impermeabilización de embalses para riego o reserva de agua con geomembranas a base de láminas elastoméricas de caucho de etileno-propileno-monómero diénico (EPDM) o butílico (IIR). (En elaboración)

16.- UNE 104 303.- Plásticos. Láminas de poli(cloruro de vinilo) plastificado con o sin armadura, no resistentes al betún, para la impermeabilización de embalses, depósitos, piscinas, presas y canales para agua. Características y métodos de ensayo.

17.- UNE 104 300.- Plásticos. Láminas de polietileno de alta densidad (PEAD) para la impermeabilización en obra civil. Características y métodos de ensayo.

18.- UNE 53 586.- Elastómeros. Láminas de elastómeros, sin refuerzo ni armadura para la impermeabilización. Características y métodos de ensayo.

19.- ZARAGOZA,G.- "El reglamento técnico sobre seguridad de presas y embalses" Jornadas sobre utilización de geosintéticos en impermeabilización de embalses. Murcia, marzo 1.996.

20.- BLANCO,M.; CUEVAS,A. y ZARAGOZA,G.- "Características de geomembranas sintéticas empleadas en la impermeabilización de embalses en el sur y sureste de la Península Ibérica". Ing. Civil 111 85-95 (1.998).

21.- UNE 53 558/1.- Elastómeros. Determinación de la resistencia al agrietamiento por ozono bajo condiciones estáticas.

22.- UNE 53 104.- Plásticos. Ensayo de estabilidad a una luz solar simulada

23.- UNE 53 131.- Plásticos. Tubos de polietileno para conducciones de agua a presión. Características y métodos de ensayo.

24.- UNE 53 130.- Materiales plásticos. Determinación de la dureza Shore-A y D de los materiales plásticos y elastómeros vulcanizados.

* Doctor en Ciencias Químicas. Jefe del Área de Materiales. Laboratorio Central de Estructuras y Materiales (CEDEX)
** Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Gerente de BALTEN. Consejo Insular de Aguas de Tenerife.
*** Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos. Jefe del Área de Inspección de Presas. Dirección General de Obras Hidráulicas y Calidad de las Aguas. Ministerio de Medio Ambiente

(1) Aspectos parciales de este trabajo han sido presentados en las VI Jornadas Españolas de Presas celebradas en Torremolinos (Málaga), junio de 1.999 y en el V Congreso Iberoamericano de Patología de las Construcciones y VII de Control de Calidad (Con Pat'99) celebrado en Montevideo (Uruguay), octubre del mismo año.

	SUMARIO