Manual de Instalacion de Geomenbrana

R E V E S T I M I E N T O S C O N L A U T I L I Z A C I N D E G E O M E M B R A N A S H D P E M ANUAL DE INSTALACIN

Mayo / 2007

lriosqvalo

Maccaferri do Brasil Ltda. Manual de instalacin de geomembranas.

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1. Introducin Este manual tiene por objetivo suministrar subsidios a los tcnicos envueltos en la instalacin de geomembranas de HDPE. No sern hechas distinciones entre los diverso tipos de aplicaciones, la padrn de calidad aqu establecido ser adoptado para todas las obras independiente de su riesgo ambiental y/o patrimonial. Los tpicos abordados, bien como las recomendaciones insertas a lo largo de este manual se basan en la experiencia adquirida por la Maccaferri Brasil Ltda. en obras y por las referencias normativas y bibliogrficas, estando este sujeto a revisiones para mejor calificacin profesional de los tcnicos en instalacin de geomembranas.

2. Referencias Normativas/Bibliogrficas ? IGS BRASIL: Recomendaes IGSBR GM 01 2003;

? INTERNATIONAL ASSOCIATION OF GEOSYNTETIC INSTALLERS IAGI:

HDPE Geomembrane Installation Specification Revision, February 2000; ? GEOSYNTHETIC RESEARCH INSTITUTE GRI: GM 19;

? LEISTER PROCESS TECHNOLOGIES: Instrues de funcionamento


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3. Servicios Preliminares En este tpico abordaremos los servicios anteriores a la obra para una mejor planificacin de las instalaciones a fin de obtener un aprovechamiento mximo de los rollos de geomembranas, minimizar las interferencias y auxiliar el personal de campo a empezar los trabajos de forma racional y coherente. 3.1 Plano de instalacin de los paneles: Debe ser ejecutado por el responsable por la instalacin (ingeniero/tcnico calificado) y deben constar en el proyecto todos los paneles previamente numerados y todas las interferencias planeadas (enmiendas, tuberias, etc.). El plan de instalacin consiste en proyectar en una plano la manera de cortar y lanzar los paneles en el local. Para facilitar el trabajo del instalador en campo, debemos llevar en consideracin los siguientes tems: 3.1.1 - La disposicin de los paneles debe ser planeada de modo a minimizar los encuentros de soldadura (ver subseccin 5.3.3.1); 3.1.2 La unin de los paneles del talud con los paneles de fondo debe tener un reculada mnimo de 1,00m del pie del talud (Fig. 3.1); 3.1.3 Los paneles deben ser numerados conforme orden de colocacin, indicado en el plan la identificacin de la bobina y su respectiva largura (fig. 3.1).

Fig. 3.1

Nota: La identificacin de los paneles en el plan de instalacin difiere de la identificacin de las bobinas in loco (ver subseccin 4.1). Podremos utilizar letras o nmeros para caracterizar las bobinas. Ejemplo: P 01 Bobina A; P 01 Bobina 1, sin embargo en el informe de medicin y colocacin deber ser inserto el nmero real de la bobina suministrada por el fabricante y anotada en el rollo. El plan de instalacin debe ser evaluado por el tcnico en el local de la obra que ir a conferir las medidas in loco y confrontar con las medidas de proyecto.


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Modificaciones en el plan de instalacin debern ser hechas en el local caso haya divergencias de medidas y/o interferencias. 3.2 Servicios de terrapln: 3.2.1 Preparacin de la superficie de apoyo: La superficie de apoyo deber estar limpia, seca, regularizada y libre de cualesquiera objetos que puedan herir a geomembrana. Cabe al tcnico-instalador examinar todo el superficie junto con el fiscal de la contratante y no liberar el lanzamiento de los paneles hasta que las condiciones mnimas aceptables sean cumplidas. Nota: Caso la contratante solicite el lanzamiento de los paneles mismo con la superficie deficiente, cabr al tcnico-instalador reportar la solicitacin en el diario de obras que ser debidamente firmado al final del da por el fiscal de la misma. 3.2.2 Apertura de las valas de anclaje: Caso la contratante no posea proyecto de las valas de anclaje, la misma deber tener dimensiones mnimas conforme fig. 3.2.

Fig. 3.2 Dimensiones mnimas de la vala de anclaje


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4. Instalacin de los

paneles 4.1 Lanzamiento de los paneles: Despues la conferencia del plan de instalacin, sern cortados los paneles y puesto en su local definitivo. Despues el lanzamiento del panel, sern hechas las siguientes anotaciones: - Nmero del panel; - Nmero de la bobina (suministrada por el fabricante y anotada en el rollo); - Largura del panel; - Fecha de lanzamiento. (ver fig. 4.1)

Fig. 4.1

Nota: Tpicamente, la cantidad de geomembrana lanzada en el da debe ser soldada para evi tar formacin excesiva de arrugas. Los paneles no pueden presentar vacos y debern estar en contacto ntimo con el solo. 4.2 Transpaso: Los paneles deben ser traspasados en 10 (diez) centmetros para efectuarse a soldadura y posicionados de forma que el panel superior no se quede contra el flujo del percolado, conforme fig. 4.2:


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Fig. 4.2

4.3 Fijacin provisoria de los paneles: Sacos de arena debern ser puestos provisionalmente sobre los paneles para evitar que acciones del viento puedan erguir la misma daando el material. Se recomienda la colocacin de sacos de arena con aproximadamente 30 kg a cada 5,00m o espaciados conforme indicacin de proyecto (si ha). Nota: En caso de viento excesivo no ser desenrollada ninguna bobina.


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5. Soldadura En este tpico abordaremos los tipos de soldaduras y sus peculiaridades, bien como los acabamientos de tuberias, fijaciones en hormign y reparos existentes. 5.1 Parmetros de soldadura: 5.1.1 Identificacin de la mquina utilizada Leiter Comet:

Fig. 5.1

La soldadura por cua caliente depende de tres parmetros fundamentales - Temperatura ambiente y de la cua; - Velocidad de la mquina; - Presin de los roletes; Nota: Ningn parmetro es ms importante que otro. Todos en conjunto determinan la calidad de la soldadura! Cada parmetro puede ser determinado en separado, sin embargo la calidad de la soldadura ser determinada por la combinacin correcta del reglaje de los tres parmetros, que depender de los siguientes factores: - Espesor y tipo de material a ser soldado (HDPE o PELBD); - Tipo de la superficie de la geomembrana (Lisa o texturada); - Temperatura ambiente; - Temperatura de la geomembrana; - Eficiencia de cada mquina. (mquinas de mismo modelo presentan desempeos diferentes).


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5.1.2 Calibracin de la mquina: La calibracin de la mquina ocurrir en el perodo de la maana antes de empezar las soldaduras, en el inicio de la tarde (retorno del almuerzo) y cuando ocurra variaciones repentinas de temperatura ambiente. ??Calibracin de la velocidad y temperatura: La velocidad y temperatura ideales para trabajo no se pueden determinar de forma constante y exacta ya que depende de diverso factores como el tipo de polmero a ser soldado, tipo de mquina utilizada y dems factores externos. 5.1.3 Ejecucin de la soldadura por cua caliente: Despus de los paneles ser lanzados en sus respectivos lugares verificar antes de poner la mquina los siguientes tems: - traspaso: Verificar se est correcto. La mayora de las geomembranas viene con una marcacin de 10cm del traspaso, sin embargo caso no tenga esta marcacin, poner el translape correcto, conferir la medida de la misma y marcar una lnea-gua con la utilizacin de una tiza de cera. - Limpieza en los locales de la soldadura: Con el auxilio de un pao hmedo, limpiar bien las superficies donde sern soldadas, sacando todo el polvo, barro o agua existente.

Ese procedimiento debe ser hecho con atencin, pues la existencia de alguna de las condiciones arriba citadas afectar la calidad de la soldadura!

Soldadura por cua caliente: - Poner la mquina ya calibrada y acompaar de cerca la evolucin de la soldadura, siempre buscando minimizar las arrugas existentes; - Arrugas excesivas y boca de pescado sern cortadas cuando necesario de manera a formar un traspaso plano. En las arrugas cortadas sern puestos posteriormente reparos (enmiendas) conforme subseccin 5.3.3.1. - Al primer envite y final de cada soldadura ser retirado un cuerpo de prueba y rompido con el auxilio de dos alicates tipo picoteo de pato para garantizar que ocurri fusin total de la soldadura (Rompimiento FTB). Caso a soldadura si abra en el inicio de la lnea a ser soldada, interrumpir la mquina y recalibrar todos los parmetros citados en el tem 5.1.3. - Despues el trmino de cada lnea de soldadura, hacer al lado de la misma las anotaciones de control de calidad con el auxilio de un marcador industrial las siguientes informaciones y ejemplos adelante:


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? Nmero de la soldadura; (S. 01) ? Entre paneles; (P1/P2) ? Temperatura ambiente (medida con termmetro comn); (T.A. 25) ? Temperatura del panel (medida con termmetro infrarrojo); (T.P. 50) ? Temperatura de la cua; (T.C. 420) ? Velocidad de la cua; (Vel. 2,40m/min) ? Hora inicio de la lnea de soldadura; (Inicio - 14:30h) ? Hora trmino de la lnea de soldadura; (Fin 14:45h) ? Nombre del tcnico. (Joan Rodriguez)

Nota: La soldadura deber ser interrumpida cuando ocurra las siguientes situaciones: - Si la temperatura de los paneles medida con el termmetro infrarrojo sobrepasar 75 C; - Ocurrencia de humedad / agua en los paneles; - Ocurrencia de lluvias; En los encuentros de soldadura, la cua deber ser desarmada para no efectuar a soldadura, evitando en cuanto la mquina si desregule. Posteriormente ser colocado una enmienda en los encuentros de soldaduras, conforme secin 5.3.3.1. Al encontrar con arrugas: - Evitar soldar sobre arrugas que poseen tamaos diferentes en los paneles superior e inferior; - Sacar la mquina, saltar la arruga e iniciar enseguida, marcando con un spray blanco el local para facilitar los procedimientos de control de calidad. 5.2 Fijacin con soplador de aire caliente: Este tipo de fijacin temporaria consiste en un equipo generador de aire caliente con flujo regulado de aire y temperatura auto controlada y ajustable de 20C a 700C. Nota: Utilizado para auxiliar la confeccin de los enmiendas y acabamientos en general y no debe ser utilizado como soldadura definitiva.


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5.2.1 Identificacin de la mquina utilizada (Triac S):

Fig. 5.2

5.3 Soldadura por aporte de material (extrusin): La soldadura por aporte de material consiste en deposicin en el borde sobrepuesto del panel de un filete extrudado desde un cordn o grnulos del mismo tipo de polmero de la geomembrana.


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5.3.1 Identificacin de la mquina utilizada:

Fig. 5.3

5.3.2 Calibracin de la extrusora: La calibracin de la extrusora ocurrir en el perodo de la maana antes de empezar las soldaduras, en el inicio de la tarde (regreso del almuerzo) y cuando ocurra variaciones repentinas de temperatura ambiente. Desbastar una de las tiras de prueba con el auxilio de una lijadera circular (esmeril) y fijar previamente con el auxilio del soplador de aire caliente como muestra a fig. 5.4

Fig. 5.4


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Con el equipo de esmerilar, lijar todo el superficie donde recibir a extrusin en por lo menos 2,50cm y deber si extender hasta 3,00mm para fuera de cada lado de la extrusin. Aplicar extrusin con a extrusora levemente inclinada para el lado de la geomembrana inferior de modo a permitir una secin transversal igual a la matriz (cavidad) de la zapata de teflon y con las rebabas iguales en los dos lados. (fi g. 5.5)

Fig. 5.5

5.3.3 Execucin de las soldaduras por extrusin: 5.3.3.1 Execucin de las enmiendas: Definicin: Enmiendas o reparos son partes de geomembrana cortadas con criterio para encerramiento de agujeros o hoyos mayores que 5,00mm y tambin en todo el encuentro de dos o ms sueldas. Ejecucin de los enmiendas: - Preparar el enmienda conforme a fig. 5.6.

Fig. 5.6


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- Desbastar todo el permetro del enmienda con el auxilio de la lijadera circular conforme fig. 5.7.

Fig. 5.7

- Fijar bien todo el permetro con el soplador de aire caliente evitando la fijacin sobre arrugas y boca de pescado, conforme fig. 5.8.

Fig. 5.8


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- lijar la superficie donde recibir a extrusin conforme fig. 5.9.

Fig. 5.9

- Aplicar a extrusin sobre la superficie lijada, evitando ensuciar la rea con polvo, agua y marcas de zapatos. (Fig. 5.10)

Fig. 5.10

Nota: Para una perfecta extrusin es necesario mantener el formato de la misma siempre constante. Este formato deber ser el mismo de la matriz de la zapata de la extrusora. En los casos de enmiendas en encuentros de soldadura, a extrusin deber ser hecha tambin sobre las soldadura por cua caliente, conforme fig. 5.1 1 y 5.12.


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Fig. 5.1 1

Fig. 5.1 2

Despues el trmino del enmienda, debern ser hechas las siguientes anotaciones sobre el mismo: ? Nmero del enmienda; (M 01) ? Nmero de la mquina; (Mq. 01/06) ? Velocidad de la extrusora; (V 03) ? Temperatura de la extrusora; (T 02) ? Nombre del tcnico. (Juan Rodriguez)

5.3.3.2 Execucin de acabamientos de tuberias:


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Para ejecucin de un acabamiento de tuberias o una bota, deberemos observar los siguientes procedimientos: - Con el auxilio de una tuberia idntica a la que ser revestida, envolver todo la tuberia con un pedazo de geomembrana y fijarlo con el auxilio del soplador. Recortar un pedazo de la geomembrana y hacer un agujero de mismo dimetro para que sea posible encajar en la tuberia. (Fig. 5.13)

Fig. 5.1 3

- Fijar previamente con el auxilio del soplador de aire caliente (Fig. 5.14).

Fig. 5.1 4

- Lijar la superficie donde recibir extrusin.


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Observar con atencin pues a extrusin debe ser ejecutada en el lado de dentro y forneo para que pueda obtener perfecta estanqueidad. (Fig. 5.15)

Fig. 5.1 5

- Aplicar extrusin en vuelta de la tuberia. Observar que no es posible la aplicacin de la extrusin toda del mismo lado (Fig. 5.16).

Fig. 5.16

La figura arriba demuestra a extrusin siendo hecha (indicada por la flecha) y a extrusin ya ejecutada del otro lado (indicada por el crculo).


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- Cortar el excedente de geomembrana en la tuberia para ya dar matriz a la bota. (fig. 5.17).

Fig. 5.17

Fig. 5.18

En la figura arriba vemos el otro lado de la extrusin recibida y el exceso retirado.


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A continuacin vestimos a tuberia definitiva para ejecutar los acabamientos finales conforme a Fig. 5.19

Fig. 5.19

- Antes de hacerse a extrusin de las uniones, poner el hilo de cobre (Fig. 5.2 0) para ejecucin del Spark Test.

Fig. 5.2 0


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- Ejecutar a extrusin de la bota en el panel de la geomembrana para finalizacin de este acabamiento. (Fig. 5.2 1)

Fig. 5.2 1


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6. Pruebas de estanqueidad

6.1 Pruebas no destructiva: 6.1.1 Prueba de presurizacin: Consiste en la insercin de aire dentro del canal formado por la soldadura por cua caliente. Para ejecucin de este ensayo es necesario tener en manos una aguja con manmetro y bomba de aire, que puede ser elctrica o manual. En la figura 6.1 tenemos un ejemplo de una aguja ya posicionada para ejecutar la prueba.

Fig. 6.1

Inyectar 205 kPa (30 PSI) de presin en el interior de la soldadura, aguardar la estabilizacin de misma y medir la prdida de presin durante 05 (cinco) minutos y confrontar con la tabla abajo:

Espesor (mm) Presin (kPa) Presin (PSI) Prdida de Presin (kPa)

Prdida de Presin (PSI)

1,00mm 205 30 28 4 1,50mm 205 30 21 3 2,00mm 205 30 14 2 2,50mm 205 30 14 2

Caso las pruebas reprueben a soldadura, deberemos localizar el punto de vaciamiento, corregir con un enmienda y rehacer la prueba. Caso no sea posible localizar tal punto, la soldadura debe ser condenada y rehecha.


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Nota: Las pruebas debern ser realizados en el mismo da en el que las soldaduras fueron hechas! Despues la realizacin de las pruebas deber ser anotado al lado de la soldadura el control de calidad para posterior conferencia conforme ejemplo abajo:

Nmero de la prueba

Hora Presin (PSI)

15:30h 30 15:35h 30 P.A. (*) Ok!

Operador Juan Rodriguez

(*) P.A. Prueba de aire Nota: Las pruebas debern ser realizados en todo el segmento de soldadura! 6.1.2 Prueba de vacuo: Para realizacin de esta prueba es necesario un equipo propio que consiste en una bomba de vacuo ligada a una caja de tapa transparente (Fig.6.2). Esta prueba es utilizada en todas las soldaduras por extrusin que se encuentra en superficie lisa (enmiendas) dems soldaduras por extrusin sern testadas por el mtodo del Spark Test que veremos ms adelante.

Fig. 6.2


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Procedimiento: - Humedecer con agua y jabn la superficie a ser testada, conforme a fig. 6.3:

Fig. 6.3

- Aplicar presin negativa (vacuo) en el interior de la caja y estabilizar la presin (Fig. 6,4). Estabilizar la presin y verificar la ocurrencia de cabrillas de jabn. Caso no ocurran cabrillas, el segmento testado est aprobado. Si aparece cabrillas, anotar el punto con defecto rehacer a extrusin en este local y ejecutar nuevamente las pruebas.

Fig. 6.4


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Despues la prueba realizada ejecutar anotacin dentro del enmienda conforme fig. 6.5. anotando el nmero de la prueba, fecha de la ejecucin y aprobacin.

Fig. 6.5

6.1.3 Spark Test: 6.1.3.1 Rastreo en todo el superficie de la geomembrana: Consiste en un aparato cuya extremidad es energizada en hasta 70.000,00V. Este equipo tiene la finalidad de someter todo el superficie de la geomembrana el este voltaje y cualquier descontinuidad (puntos de fuga) ser detectada a travs de una chispa y una seal sonora. (Fig. 6.6)

Fig. 6.6

Este ensayo debe ser hecho despues todas las soldaduras y pruebas estn concluidas. Antecede el momento de la entrega de la lagoa y debe ser acompaado por un fiscal de la obra y/o ingeniero responsable.

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