En una solera en contacto con el terreno, la capa filtrante de geotextil se coloca entre el suelo y el encachado cuando es necesario impedir que los finos del terreno migren hacia el material drenante y reduzcan progresivamente su capacidad de evacuación. El encachado puede actuar como capa drenante porque sus huecos permiten el paso del agua, pero necesita conservar esa estructura abierta durante la vida útil del sistema.
Una capa drenante y filtrante permite recoger, filtrar y evacuar el agua que entra en contacto con una estructura, un terreno, una solera o una cubierta. Su funcionamiento depende de la correcta combinación entre el material drenante, el elemento filtrante, la impermeabilización, los solapes, las fijaciones y el sistema de desagüe.
Qué es una capa filtrante de geotextil para encachado
El geotextil es un material textil técnico utilizado habitualmente en construcción para actuar como capa auxiliar dentro de distintos sistemas. En una solución con encachado, su función principal es separar el terreno natural del árido, filtrar el agua y retener las partículas finas capaces de colmatar los huecos del material drenante.
Una capa drenante y filtrante está formada por un material que facilita el movimiento del agua y por un filtro que impide el paso de partículas capaces de obstruir los conductos de evacuación. Las gravas y otros áridos pueden formar una capa drenante cuando permiten el paso del agua por sus huecos.
Para evitar que el terreno fino contamine esta capa, se emplean capas anticontaminantes o geotextiles. El geotextil crea una barrera permeable entre suelos de distinta composición y textura, de manera que estos materiales diferentes quedan separados por lo cual conservan inalterables sus propiedades hidráulicas y mecánicas, mientras puede fluir el agua a través de los mismos.
Por qué se coloca bajo el encachado
El geotextil se coloca entre el suelo y el material drenante, siempre que cumpla con ciertos requisitos de retención de partículas y de permeabilidad. El material geotextil filtra las partículas del suelo permitiendo así que el agua llegue al sistema de drenaje.
La función de la capa filtrante es evitar que el terreno se mezcle con el encachado. Esta contaminación puede producirse por el desplazamiento de partículas finas debido al agua, por la presión hidrostática o por las cargas y movimientos que soporta la solera y su base.
La capa filtrante evita que los materiales finos del terreno entren en contacto directo con los canales de evacuación o con la capa de áridos. La separación entre materiales también ayuda a conservar la permeabilidad del sistema y a limitar la contaminación del encachado.
La lámina geotextil bajo el encachado evitaría la contaminación, pero solamente en el supuesto de que el nivel freático superase la cota base del encachado, puesto que las humedades por capilaridad provocadas, por ejemplo, por riegos de jardines no creo que puedan provocar una subpresión como para empujar los áridos finos hacia arriba.
Relación con el DB HS1 del CTE
En las condiciones del DB HS1 para suelos, el CTE dice textualmente: D) Drenaje y evacuación: D1 Debe disponerse una capa drenante y una capa filtrante sobre el terreno situado bajo el suelo. En el caso de que se utilice como capa drenante un encachado, debe disponerse una lámina de polietileno por encima de ella.
La interpretación de esta exigencia debe distinguir entre las funciones de cada capa. La capa filtrante de geotextil separa el terreno del encachado, mientras que la lámina de polietileno situada por encima del encachado forma parte del control de humedad y de la solución prevista para la solera.
La capa filtrante no tiene por qué coincidir necesariamente con una lámina de polietileno. El geotextil es permeable y permite que el agua se filtre, al tiempo que bloquea las partículas más grandes de piedra o tierra.
Esta función de separador y filtro evita la entremezcla de capas de subbase granulares y el paso de partículas de piedra que podrían causar la falla de la superficie o estructura del pavimento.
Funciones del geotextil bajo el encachado
Separación
Una de las funciones más importantes del geotextil es actuar como capa separadora entre materiales con comportamientos diferentes. Evita el contacto directo entre elementos que podrían dañarse mutuamente con el paso del tiempo, contribuyendo a la estabilidad del sistema.
La separación es la aplicación básica de los geotextiles y se utiliza en esencia en obras de carreteras y ferrocarril. El no tejido se encarga de que dos materiales de la construcción entren en contacto con propiedades distintas no entren en contacto y se produzca una mezcla.
Asimismo, mejora la capacidad portante y evita la pérdida de suelo. La separación entre materiales mantiene intactas las propiedades mecánicas e hidráulicas de las capas separadas.
Filtración
El geotextil filtra el agua y evita que la tierra, especialmente los finos de terrenos arcillosos, bloquee la capa drenante. El tamaño de los poros es un parámetro importante ya que el geotextil filtrante se elige por su abertura de filtración y por su permisividad.
La permeabilidad del geotextil debe ser mayor que la propia permeabilidad del terreno que deberá filtrar. Su lámina filtrante debe retener finos ya que de lo contrario una estructura de ingeniería hidráulica puede llegar a colapsar.
Además el geotextil debe tener un diseño tal que impida la acumulación de finos a fin de evitar la colmatación del sistema por la granulometría del suelo. El GEOPROTEC se encarga de impedir el desplazamiento de las partículas finas del suelo hacia el material grueso por efecto del flujo del agua en el suelo, por lo que mantiene el flujo de agua en el suelo con la mínima pérdida de presión.
Drenaje
La capacidad que tiene por sí mismo el geotextil para drenar no es en sí mismo una parte del sistema de drenaje, sino que se trata en sí mismo del propio sistema de drenaje. Comunmente, el geotextil cumple con varias funciones al mismo tiempo.
Por ejemplo, es capaz de proteger una lámina impermeable y drenar adecuadamente del agua en el plano. Las características hidráulicas del no tejido son determinantes a la hora de alcanzar el éxito en la evacuación del agua.
La capa drenante recoge el agua infiltrada y la conduce hacia una tubería, cuneta, pozo o sistema de desagüe. El agua infiltrada debe ser conducida hacia cunetas, tuberías drenantes u otros elementos de desagüe.
Protección
El geotextil ayuda a proteger la lámina impermeabilizante frente a agresiones mecánicas, como punzonamientos o roces. Esta función es clave para alargar la vida útil de la impermeabilización.
Los geotextiles se utilizan para brindar protección y resistencia a la perforación de membranas en vertederos y capas de drenaje. Aporta gran protección mecánica, aumenta la vida útil de los elementos que protege en obra y presenta elevada resistencia al punzonamiento.
Cuándo es especialmente importante instalarlo
La elección del material debe adaptarse a la carga de terreno prevista y a las características del suelo. En terrenos arcillosos o con alto contenido de finos, prescindir del geotextil es un error frecuente que acaba bloqueando la capacidad de evacuación del sistema a medio plazo.
La elección del tipo de lámina dependerá de la carga de terreno prevista y de si el terreno es más o menos arcilloso, factor que condiciona la necesidad de geotextil filtrante. En terrenos arcillosos o con alto contenido de finos, prescindir del geotextil es un error frecuente que acaba bloqueando la capacidad de evacuación del sistema a medio plazo.
En cambio, en sustratos muy limpios o en aplicaciones sobre hormigón, una lámina sin geotextil puede ser suficiente. Como norma general, si la lámina va a estar en contacto con tierra o sustrato vegetal, la versión con geotextil es la opción más segura.
Debe analizarse la relación entre el nivel freático, la cota de la solera, el encachado y el sistema de desagüe. Cuando hay presión hidrostática o la solera está por debajo del nivel freático, DANODREN H PLUS se extiende con el geotextil contra el terreno.
Composición del sistema bajo una solera
En una solera sobre el terreno, la disposición de las capas debe responder a la función que desempeña cada elemento. Una configuración de referencia puede incluir el terreno preparado, la capa filtrante, el encachado drenante, la lámina de polietileno y la solera, siempre de acuerdo con el proyecto y las condiciones concretas de la obra.
| Elemento | Función principal |
|---|---|
| Terreno natural | Superficie de apoyo que debe prepararse y quedar libre de escombros u obstrucciones. |
| Geotextil | Separa el terreno del encachado, filtra el agua y retiene los finos. |
| Encachado de grava o árido | Facilita el movimiento del agua a través de sus huecos. |
| Lámina de polietileno | Se dispone por encima del encachado cuando el sistema y la normativa aplicable así lo exigen. |
| Solera | Recibe las cargas previstas y completa el sistema constructivo. |
El espesor de la capa drenante no debe ser inferior a 15 cm. En firmes hidrocarbonatados, se puede bajar a 8 cm.
La elección del árido, su espesor y la correcta envolvente filtrante son determinantes para que el agua llegue al sistema de desagüe sin arrastrar finos. La estructura del firme debe evacuar la parte del agua infiltrada a través de la superficie del firme.
Geotextil independiente o geocompuesto con filtro incorporado
La solución puede ejecutarse mediante un geotextil independiente colocado sobre el terreno o mediante una lámina drenante que incorpore el geotextil. Membrana drenante nodular de polietileno de alta densidad (HDPE) con geotextil incorporado que actúa como filtro del agua, para impedir que la tierra acabe taponando el drenaje, mientras que los nódulos de polietileno conducen y evacúan el agua.
En una solución con lámina nodular, los nódulos crean canales continuos para conducir el agua, mientras que el geotextil retiene las partículas finas del terreno. De este modo, el sistema conserva su capacidad de drenaje y reduce el riesgo de colmatación.
| Solución | Características |
|---|---|
| Geotextil independiente | Se coloca entre el suelo y el encachado y cumple principalmente funciones de filtración y separación. |
| Lámina drenante con geotextil incorporado | Integra en una sola pieza la capa filtrante y la capa de drenaje. |
| Lámina nodular de PEAD | Conduce y evacúa el agua y puede proteger la impermeabilización. |
| Geotextil de PP | Filtra el agua y evita la colmatación. |
Las láminas drenantes con geotextil incorporado facilitan la instalación al integrar en una sola pieza la capa filtrante y la capa de drenaje. La correcta selección de cada capa es determinante para el comportamiento del conjunto a largo plazo.
Características que debe cumplir el geotextil
Para una correcta elección del geotextil, deben considerarse los siguientes criterios: criterios mecánicos, criterios de retención, criterios hidráulicos y de durabilidad. Están definidos en el Artículo 422 Geotextiles como Elemento de Separación y Filtro del PG-03.
Criterios mecánicos
Debe elegirse un geotextil resistente a posibles daños mecánicos durante su colocación, si el material se desgarra o se rompe pierde su función de separación. Debe ser un material resistente a la perforación, a la acción de productos químicos y a la putrefacción.
| Función | Resistencia a tracción mínima RT | Resistencia a perforación dinámica mínima Rpd |
|---|---|---|
| Separación, grupo 0 | 16 kN/m | 20 mm |
| Separación, grupo 1 | 12 kN/m | 25 mm |
| Separación, grupo 2 | 8 kN/m | 30 mm |
| Separación, grupo 3 | 6 kN/m | 35 mm |
| Filtración, grupo 0 | 9 kN/m | 30 mm |
| Filtración, grupo 1 | 7 kN/m | 35 mm |
| Filtración, grupo 2 | 5 kN/m | 40 mm |
| Filtración, grupo 3 | 4 kN/m | 45 mm |
Siendo: e: Valor indicativo de la energía de deformación absorbida por el geotextil hasta su rotura. RT: Resistencia a la Tracción (UNE - EN - ISO 10319). Rpd: Resistencia a la perforación dinámica (UNE -EN 918).
Criterios de retención
El criterio de retención se refiere a la porosidad del material, debiendo cumplirse una apertura óptima de los poros del geotextil según EN - ISO 12956. De tal modo, es: 0,05 mm < O90, W < 0,20 mm y O90,W < d90.
El geotextil de separación es llamado anticontaminante y debe retener las partículas finas de cierta granulometría sometida a carga estática o dinámica. El tamaño de abertura característica debe relacionarse con la granulometría del terreno que se desea filtrar.
Criterios hidráulicos
Los criterios hidráulicos se refieren a la permeabilidad del geotextil en forma perpendicular a su plano. La permeabilidad del geotextil debe ser mayor que la propia permeabilidad del terreno que deberá filtrar.
Considerando a la permeabilidad del material menos permeable según EN-ISO 11058: flujo unidireccional laminar, K9 > 10 Ks; flujo alternativo o turbulento, K9 > 100 Ks.
Las características hidráulicas del no tejido son determinantes a la hora de alcanzar el éxito en la evacuación del agua. Estos requerimientos deberán estar indicados para cada especificación del proyecto.
Criterios de durabilidad
La durabilidad del geotextil es de fundamental importancia de acuerdo al terreno donde se coloca. Para terrenos agresivos deben elegirse geotextiles que cumplan ensayos de durabilidad.
Es resistente a las sustancias activas del suelo e inclemencias climáticas. También presenta gran durabilidad y mantiene intactas las propiedades mecánicas e hidráulicas de los materiales que separa.
Tipos habituales de geotextil
Los geotextiles pueden fabricarse con fibras de poliéster o de polipropileno, y pueden ser tejidos o no tejidos. Los geotextiles no tejidos, punzonados, tratados térmicamente para ofrecer un rendimiento óptimo, presentan alta resistencia mecánica y propiedades hidráulicas adecuadas para aplicaciones de separación y filtración.
El geotextil GTF-200 PROJAR es un geotextil no tejido fabricado 100% de polipropileno con excelentes propiedades mecánicas, es adecuado para la función de separación, filtro, y protección en cubiertas ajardinadas.
Geotextil no tejido, fabricado a base de fibra corta de poliéster de 150 (+10%;-15%) g/m², ligado mecánicamente mediante agujeteado sin aplicación de ligantes químicos, presiones o calor.
| Característica | Valor |
|---|---|
| Gramaje | 150 (+10%;-15%) g/m² |
| Espesor nominal | 1.9 mm |
| Permeabilidad al agua | 0.04468, -0.005 m/s |
| Medida de abertura | 90, ±20 µm |
| Perforación dinámica | 35, +5 mm |
| Punzonamiento estático | 0.4, -0.2 kN |
| Resistencia a la tracción longitudinal | 1.3, -0.4 kN/m |
| Resistencia a la tracción transversal | 1.3, -0.4 kN/m |
Estos valores corresponden a una especificación concreta y no sustituyen la selección del producto conforme a las condiciones del terreno, las cargas, la función prevista y la documentación del proyecto.
Colocación del geotextil bajo el encachado
Preparación del soporte
Antes de colocar el geotextil, la superficie debe prepararse dejándola plana, pareja y exenta de escombros u obstrucciones para evitar su deterioro durante la colocación. La superficie del soporte base deberá ser resistente, uniforme, compacta y seca.
Los geotextiles deben extenderse sobre superficies libres y exentas de materiales con puntas, bordes cortantes o punzantes. Los puntos singulares deben estar igualmente preparados antes de empezar la colocación del geotextil: chaflanes o escocias en encuentros con paramentos verticales, refuerzos, juntas y demás puntos singulares.
La superficie del soporte y puntos singulares deben estar uniformes, limpios, secos y carecer de cuerpos extraños. No colocar geotextiles durante lluvias o cuando la temperatura ambiente es menor a 2º C.
Extensión
El geotextil se coloca suelto, sin tensarlo, libre de pliegues y arrugas; se procura colocarlo en contacto directo con el suelo evitando cualquier espacio vacío entre el terreno y el geotextil.
Una vez nivelado el terreno o el soporte, se extiende el rollo de DANOFELT PY. A continuación se monta el segundo rollo dejando un solape mínimo de 20cm.
Dependiendo de su aplicación final, se recomienda fijar la unión mediante cosido o grapado. El geotextil se extiende sobre la capa inferior cuidando la continuidad entre láminas, cosiéndolas, soldándolas, colocando grapas o solapes.
Solapes
El modo de unión debe estar indicado en el proyecto. Los solapes no serán inferiores a 50 cm cuando se utilicen como capa separadora o filtro en determinadas obras de drenaje.
Los solapes y cosidos se efectúan en todas sus caras por lo general de 30 a 90 cm, en función de la capacidad portante del terreno.
| CBR | Solape recomendado |
|---|---|
| >2 | 0,5 m |
| 2-0,5 | 0,75 m |
| <0,5 | >1 m ó cosido |
En una especificación concreta para cubierta ajardinada se indica un solape de 10 cm, mientras que para una capa filtrante bajo encachado el solape debe ajustarse al proyecto, a la capacidad portante del terreno y al sistema de unión previsto.
Vertido del encachado
El vertido de los materiales debe realizarse sin dañar el geotextil. Del mismo modo el extendido de las diferentes capas se realizará de tal forma que los equipos de extensión y compactación no circulen en ningún momento sobre la superficie del geotextil.
Siempre se avanza realizando extendido y compactación sin afectar la zona de unión. En la colocación como capa separadora, la primera capa de material sobre el geotextil deberá tener un espesor no menor a 40 cm., y el tamaño máximo de árido a emplear debe ser inferior a 200 mm.
En el caso de colocación de tuberías colectoras o de vertido de material granular, debe realizarse sin que se dañe el geotextil; tener especial cuidado en los trabajos en zanjas profundas.
En el caso de filtros, no se admiten materiales sucios, engrasados o con lodo. La circulación de maquinaria y vehículos de obra sobre el geotextil estará totalmente prohibida para evitar daños mecánicos o pliegues en el mismo.
Errores frecuentes de ejecución
- Colocar el geotextil sobre una superficie con escombros, piedras puntiagudas o bordes cortantes.
- Tensar excesivamente la lámina y crear arrugas o zonas sin contacto con el terreno.
- Utilizar solapes insuficientes para las condiciones de la obra.
- Permitir el tránsito de maquinaria o vehículos directamente sobre el geotextil.
- Verter el encachado desde una altura o con un procedimiento que provoque desgarros y punzonamientos.
- Emplear un geotextil sin comprobar su abertura de filtración, permeabilidad, resistencia y durabilidad.
- Dejar que los finos del terreno entren en la capa drenante antes de completar la colocación.
- Descuidar los encuentros, juntas, desagües y demás puntos singulares.
- Colocar materiales sucios, engrasados o con lodo en sistemas que cumplen una función filtrante.
- Dejar el geotextil expuesto a la radiación ultravioleta durante un periodo prolongado.
Se controlará el proceso de colocación del geotextil del siguiente modo: comprobar la correcta preparación de la superficie inferior, comprobar el extendido del geotextil de acuerdo a las especificaciones correspondientes y comprobar uniones y solapes.
Protección, almacenamiento y mantenimiento
Para que el geotextil no pierda sus propiedades, debe mantenerse seco y envuelto correctamente para protegerlo durante su transporte, almacenamiento y manipulación. Los rollos se almacenan en lugares protegidos de las inclemencias del tiempo.
Si deben dejarse en el exterior, se los sitúa elevados, separados del suelo y protegidos con cubierta impermeable. El producto debe almacenarse en un lugar seco y protegido de la lluvia, el sol, el calor y las bajas temperaturas.
El producto se almacenará en posición horizontal. Se recomienda preservar el material en su embalaje y protegido de la intemperie hasta su uso.
Debe protegerse de los rayos ultravioletas y no exponerlo durante un período que supere los 14 días. Es sensible a los rayos UV, por lo que es preciso recubrirlo lo antes posible.
No exponer al contacto directo con hormigón fresco. Proteger de la lluvia, tanto en su almacenaje como una vez colocado en obra.
Control de recepción y calidad
Se controlará en la recepción que el material recibido sea el pedido, comprobando espesor y gramaje del geotextil, que esté sano, sin desgarros ni roturas y verificar que la protección de plástico esté completa.
Exigir al fabricante el Certificado de Garantía, lo cual indica que el material ha sido sometido a los ensayos correspondientes y que cumple con lo especificado por la norma.
La elección del material debe adaptarse a la carga de terreno prevista y a las características del suelo. La información técnica del producto debe comprobarse junto con las exigencias del proyecto y la normativa legal vigente.
El criterio de medición se establece por m² de superficie, envuelta o recubierta. En una unidad de obra de capa drenante y filtrante, se medirá la superficie realmente ejecutada según especificaciones de Proyecto, incluyendo las entregas y los solapes.
Aplicaciones relacionadas
Muros enterrados y sótanos
En muros de contención, sótanos y estructuras en contacto con el terreno, la lámina drenante se coloca entre el muro impermeabilizado y el relleno, creando una cámara que permite circular y evacuar el agua antes de que genere presión hidrostática.
En muros, el sistema se coloca sobre el paramento previamente impermeabilizado, con el geotextil orientado hacia el terreno. Con esta disposición, el agua atraviesa el geotextil, mientras los nódulos crean una vía de drenaje continua entre la lámina y el muro.
El drenaje permite reducir la acumulación de agua junto a los muros y limita la presión hidrostática. Protege al muro de la humedad y permite el drenaje del agua, limitando su presión hidrostática.
Cimentaciones
En cimentaciones, el drenaje perimetral es una de las medidas más eficaces para proteger la base de la estructura frente a la humedad ascendente y la acumulación de agua en el perímetro.
La membrana drenante actúa aquí como elemento de protección y conducción, trabajando en coordinación con el sistema de recogida y evacuación del agua, habitualmente un tubo dren en la base de la cimentación.
El tubo drenante debe estar rodeado de una capa de árido y ésta, a su vez, envuelta totalmente con una lámina filtrante. Una de las deficiencias de ejecución más habituales es la disposición del tubo drenante sin estar rodeado de una capa de árido y ésta, a su vez, envuelta totalmente con una lámina filtrante.
Cubiertas ajardinadas
En cubiertas planas con vegetación, la lámina drenante cumple una doble función: evacuar el agua de riego y lluvia excedente para evitar encharcamientos, y proteger la membrana impermeabilizante de las raíces y del peso del sustrato.
El sistema completo de una cubierta ajardinada incluye, de abajo a arriba, la membrana impermeabilizante, la lámina de drenaje y el sustrato de cultivo. La correcta selección de cada capa es determinante para el comportamiento del conjunto a largo plazo.
La colocación entre la capa de sustrato y la drenante ejerce de filtro y evita que los finos del sustrato u otros materiales se depositen, asegurando un funcionamiento seguro y previniendo la obstrucción de los sumideros.
Cubiertas invertidas
En cubiertas invertidas con pavimentos continuos, DANODREN H PLUS se utiliza colocado entre el aislamiento térmico y el pavimento. Cuando hay una cubierta invertida con pavimento continuo, DANODREN H PLUS se colocará con el geotextil hacia arriba.
Las cubiertas planas invertidas presentan desafíos únicos en términos de aislamiento y protección. La lámina drenante debe colocarse conforme a la orientación prevista para el sistema y a las condiciones del fabricante.
Firmes, carreteras y taludes
Las capas drenantes y filtrantes también se emplean en la estructura del firme para evacuar el agua infiltrada y evitar la contaminación de las capas granulares.
Los geotextiles realizan las funciones de separación y filtración en la construcción de capas granulares de subbase. Esta función de separador y filtro evita la entremezcla de capas de subbase granulares y el paso de partículas de piedra que podrían causar la falla de la superficie o estructura del pavimento.
En los taludes de terraplén o en las cunetas de zonas en trincheras también pueden disponerse soluciones drenantes, siempre que cumplan las especificaciones complementarias necesarias para este cometido.
Los geotextiles se utilizan en muchas aplicaciones de construcción e ingeniería civil; incluyendo la construcción de carreteras, autovías, aceras, vías ferroviarias permanentes, taludes, aparcamientos, vertederos, defensas costeras y sistemas de drenaje urbano sostenible.
Comprobación final del sistema
- La superficie del terreno debe estar plana, uniforme, compacta, seca y libre de elementos punzantes.
- El geotextil debe quedar extendido sin tensiones, pliegues ni arrugas.
- La lámina debe mantener el contacto directo con el terreno.
- Los solapes deben corresponder a la función prevista y a las condiciones del terreno.
- El encachado debe verterse sin desgarrar ni punzonar la lámina.
- La maquinaria no debe circular sobre el geotextil.
- El árido debe conservar una granulometría y un espesor adecuados para formar la capa drenante.
- La lámina de polietileno debe situarse por encima del encachado cuando así lo exijan el sistema y el DB HS1.
- El agua debe tener una vía efectiva hacia el sistema de desagüe.
- Los puntos singulares, juntas, encuentros y desagües deben quedar correctamente resueltos.
Danodren® H15 Plus
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