Soldadura de geomembrana versus costura adhesiva¿Cuál es mejor para el procedimiento de costura en la instalación de geomembranas? Como fabricante de geomembranas, nos gustaría hacer una breve introducción de estos dos tipos de método de soldadura, junto con sus resistencias y desventajas.
1 Breve introducción a la unión de geomembranas
Las costuras de geomembrana juegan un papel crucial en la creación de un sistema de impermeabilización completo para proyectos en el sitio. Vale la pena señalar que, según los datos, la parte de costura representa aproximadamente el 80% de los posibles puntos de fuga. Por lo tanto, el método de costura empleado tiene una gran importancia. Los rollos de geomembrana GEOSINCERE, por ejemplo, pueden alcanzar tamaños de hasta 8 mx 210 m o 8 mx 420 m, dependiendo del espesor, mientras que las áreas de instalación en sitio a menudo superan los 500 m o incluso los 1000 m. Para garantizar que cada panel se pueda unir sin problemas, se necesitan técnicas de soldadura y costura.
Además de considerar el sistema de impermeabilización general, la vida útil de las costuras también es un factor vital. Idealmente, el borde de unión debería tener una vida útil similar a la del material de geomembrana madre. Sin embargo, en realidad, ciertos factores pueden afectar este escenario ideal. Es esencial encontrar formas de abordar y mitigar estos factores para garantizar la longevidad y eficacia de las costuras.
Al abordar los desafíos potenciales e implementar soluciones adecuadas, el proceso de unión puede contribuir significativamente al rendimiento general y la durabilidad del sistema de geomembrana. Tener en cuenta factores como la calidad del material, las técnicas de instalación, las condiciones ambientales y el mantenimiento continuo puede ayudar a optimizar la vida útil y la eficacia de las juntas y, en última instancia, mejorar el rendimiento general y la confiabilidad del sistema de impermeabilización.
2 tipos de costura de geomembrana
2.1 Costuras de soldadura de geomembranas
Soldadura Automática para colocación de gran variedad de Revestimiento de geomembrana HDPE.
En este caso se necesitará una máquina soldadora automática de geomembranas de HDPE de GEOSINCERE800 y GEOSINCERE 900. GEOSINCERE-800 para soldadura de geomembranas con un espesor de 1.0 mm o menos. Y GEOSINCERE900 para espesores de soldadura de revestimientos de geomembranas superiores a 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm y más.
2.2 Geomembrana de soldadura por extrusión manual
Para la unión de esquinas pequeñas o esquinas en T del revestimiento de geomembrana, se puede emplear la técnica de soldadura por extrusión manual. Este método requiere el uso de equipos específicos, como GEOSINCERE1600A y GEOSINCERE610B, para lograr soldaduras efectivas y confiables.
GEOSINCERE1600A está diseñado para soldar geomembranas con un espesor de 1.0 mm o menos. Proporciona el calor y la presión necesarios para derretir y fusionar el material de la geomembrana, creando una costura fuerte y duradera. Esta máquina de soldar es adecuada para geomembranas más delgadas comúnmente utilizadas en diversas aplicaciones.
Por otro lado, GEOSINCERE610B está diseñado específicamente para soldar geomembranas con un espesor superior a 1.0 mm, como por ejemplo 1.5 mm o 2.0 mm. Ofrece el calor y la presión necesarios para unir eficazmente materiales de geomembrana más gruesos, garantizando una costura segura y duradera.
Al utilizar estas máquinas de soldadura por extrusión manual especializadas, las esquinas del revestimiento de geomembrana se pueden unir sin problemas, proporcionando una conexión confiable y hermética. Esta técnica permite un control y una maniobrabilidad precisos, lo que permite a los soldadores navegar por esquinas pequeñas y áreas en forma de T con facilidad.
Es importante seguir las pautas e instrucciones del fabricante para el uso adecuado de las soldadoras GEOSINCERE1600A y GEOSINCERE610B. Esto garantiza un rendimiento óptimo, mejora la integridad del proceso de unión y contribuye a la eficacia general de la instalación del revestimiento de geomembrana.
Y el sitio para la soldadura del revestimiento de geomembrana deberá ser realizado por técnicos con más de 3 años. GEOSINCERE brindó servicios de instalación durante más de 5 años para garantizar la calidad de la instalación.
3. Procedimientos de costura de geomembranas
3.1 Consideraciones climáticas
Las condiciones climáticas desfavorables para la instalación de paneles incluyen precipitaciones, agua estancada, vientos fuertes o temperaturas extremas. El rango óptimo de temperatura del aire para la instalación es entre 40ºF y 90ºF. En casos de clima excepcionalmente cálido o frío, se recomienda realizar costuras de prueba frecuentes para garantizar que los soldadores estén configurados adecuadamente para las condiciones predominantes.
3.2 Metodología para la instalación de geomembranas
La técnica, la mano de obra y el equipo empleados durante la instalación de la geomembrana deben evitar causar daños a la membrana o a la superficie subyacente de la subrasante. Todos los instaladores deben usar calzado que no cause daños. Está estrictamente prohibido fumar o cualquier actividad que pueda dañar las geomembranas. Si se producen daños, se deben ejecutar de inmediato los procedimientos de reparación adecuados. Las geomembranas deben colocarse para minimizar la manipulación y permitir suficiente holgura para compensar la posible contracción.
3.3 Requisitos generales para el sellado en campo
Se encuentran disponibles varios tipos de equipos de soldadura de campo, siendo las más comunes las máquinas de soldadura por fusión y de filete por extrusión. Coser, encintar, pegar y soldar con solvente no son métodos aceptables para unir geomembranas no reforzadas en el campo. Se prefieren las máquinas de soldadura por extrusión para reparaciones, parches e instalación de fundas de tuberías.
3.4 Costuras de soldadura de geomembranas
Máquina de soldadura por fusión. La máquina de soldadura por fusión implica colocar una cuña caliente autopropulsada o un soldador de aire caliente entre dos bordes de paneles superpuestos. Estos soldadores calientan y funden la superficie de la geomembrana, tras lo cual el material se comprime entre dos rodillos. Esta combinación de calor y presión da como resultado una soldadura por fusión.
Máquina de soldadura de filetes por extrusión. La máquina de soldadura de filete por extrusión funciona extruyendo una gota de resina fundida a lo largo del borde de un panel superpuesto sobre otro panel. La resina fundida induce la fusión de cada lámina, creando una unión homogénea de los paneles. La varilla de polietileno utilizada para soldar debe ser compatible con el material del revestimiento.
3.4.1 Personal de costura
Todo el personal involucrado en las operaciones de costura debe recibir capacitación sobre el equipo específico y las técnicas de costura recomendadas por el fabricante de la geomembrana. Un capataz de proyecto es responsable de supervisar a todo el personal para garantizar que se cumplan los procedimientos de costura adecuados.
3.4.2 Procedimientos de costura
- Los soldadores deben configurarse y ajustarse de acuerdo con los requisitos del fabricante.
- Permita que los soldadores alcancen la duración de calentamiento especificada según lo indicado por el fabricante.
- Los soldadores de filete de extrusión deben purgarse del material degradado antes de su uso.
- Supervise y mantenga la superposición adecuada de los bordes y la temperatura de funcionamiento del aparato de sellado durante el proceso de costura.
- Asegure una superposición mínima de cuatro (4) pulgadas para soldadura estándar y seis (6) pulgadas para soldadura de filete por extrusión, o según lo especificado por el fabricante de la soldadora.
- Repare los defectos del sello con prontitud, recorte y parche las “bocas de pescado”, asegurándose de que queden planas.
- Limpie las superficies de soldadura antes de iniciar el proceso para garantizar que la costura esté libre de humedad, polvo, suciedad o cualquier resto.
- Para la soldadura de filete por extrusión, las superficies no requieren abrasión (desbastación). Si se aplica abrasión durante la limpieza, tenga cuidado para evitar daños materiales. Si se producen daños, siga la técnica de reparación adecuada.
3.4.3 Pruebas destructivas de costuras
Realice pruebas de costura antes de comenzar la producción real para garantizar la configuración correcta del equipo.
Realice estas pruebas al menos cada cinco (5) horas de reloj, no horas de funcionamiento.
Utilice piezas de revestimiento de longitud suficiente para que se estabilicen las temperaturas del soldador.
Siga las recomendaciones del fabricante de la soldadora.
Las muestras de costuras soldadas por fusión deben tener un mínimo de 10 pies de largo y las costuras soldadas por extrusión deben tener 3 pies de largo.
Corte las muestras de prueba desde el extremo de las costuras de prueba.
Las costuras de prueba deben realizarse en las mismas condiciones que el proceso de sellado real.
3.4.4 Procedimiento de prueba de pelado
- Las pruebas de pelado de costuras se requieren principalmente en el campo, a menos que se especifique lo contrario.
- Para geomembranas no reforzadas, realice pruebas de pelado de costuras de acuerdo con ASTM D 6392, utilizando el método de pelado en T de 90º.
- Pruebe cinco muestras, de una pulgada de ancho, extraídas a una velocidad de 20 pulgadas/minuto usando un tensiómetro de campo.
- La falla debe ser una unión por desgarro de película (FTB).
- Se puede considerar una muestra aprobada si no falla dentro del recorrido del tensiómetro de campo y se alarga más del 50%.
- Criterios de aceptación: 4 muestras aprobadas de 5. Si fallan más muestras, se repetirá el procedimiento con otro conjunto de muestras.
- Si el segundo conjunto falla, el procedimiento de soldadura no se aceptará hasta que se corrijan las deficiencias y se logre una costura pasante.
3.4.5 Pruebas de costura no destructivas
- El 100% de las uniones de campo se someterán a pruebas de estanqueidad.
- Los métodos de prueba preferidos incluyen pruebas de caja de vacío y presión de aire.
3.4.6 Prueba de vacío
- La caja de vacío consta de una carcasa rígida con una ventana de visualización transparente, una junta de neopreno suave, un conjunto de válvula, un manómetro, una bomba de vacío controlada por presión y un recipiente con solución jabonosa.
- La caja de vacío y los procedimientos deben cumplir con ASTM D-5641.
3.5 Costuras adhesivas en la instalación de geomembranas
La costura adhesiva, que a menudo incluye adhesivo KS o cinta adhesiva, se suele aplicar en proyectos con áreas más pequeñas o cuando se cortan agujeros en la geomembranas. Varios escenarios, como geomembrana a geomembranas, geomembrana a geotextil no tejido y geotextil no tejido soldadura, requieren una cuidadosa consideración para la soldadura y las uniones durante el proceso de instalación de la geomembrana.
En la búsqueda de establecer un sistema de impermeabilización robusto y garantizar su finalización exitosa, la calidad de la soldadura se vuelve primordial.
3.5.1 Ventajas del adhesivo
Solución de soldadura de geomembranas de PE a pequeña escala: aborda el desafío de soldar geomembranas de PE de pequeño tamaño de manera efectiva.
Aplicación multifuncional en instalación de geomembranas para autoadhesión y adhesión entre geomembranas, geotextiles y concreto.
Reparación de Geomembranas Dañadas. Cuando la geomembrana se daña con objetos punzantes, el adhesivo puede reparar y fortalecer eficazmente el área comprometida.
Adherencia de Geomembrana al Concreto. Funciona como capa adherente e impermeabilizante al adherir la geomembrana al concreto, mejorando la capacidad de impermeabilización. El importante alargamiento del adhesivo se adapta al agrietamiento de la base y protege la geomembrana.
3.5.2 Proceso de aplicación del adhesivo
Calentamiento y Fusión. Caliente el adhesivo KS a una temperatura de 180-220 ℃ hasta que se derrita en estado líquido.
Aplicación con Varilla Metálica. Utilice una varilla de metal (sólida, de 40 mm de diámetro) para aplicar el adhesivo de manera uniforme, asegurando una cobertura sin protuberancias, desgomado, agujeros, secciones sueltas o dislocaciones.
Control de garantía de calidad. Inspeccionar la adherencia por calidad, comprobando si hay imperfecciones.
3.5.3 Pautas de instalación
Condiciones óptimas de calefacción. Al calentar el adhesivo in situ, utilice una olla con un diámetro de 20 cm y mantenga una temperatura moderada para evitar que se fume. El calor excesivo puede provocar degradación térmica, afectando las propiedades adhesivas.
Herramienta de recubrimiento especial. Elija una herramienta de recubrimiento específica, como una varilla de metal, para aplicar el adhesivo de manera uniforme. Mantenga la varilla en el adhesivo caliente durante los intervalos.
Adherencia inmediata. Adhiérase inmediatamente después de aplicar la capa, especialmente en climas más fríos. Limite la longitud del recubrimiento a 40 cm a la vez y utilice un martillo de goma para reforzar la superficie de unión y lograr un sellado hermético.
Instalación de cinta adhesiva. En el caso de la cinta adhesiva, la instalación se simplifica y basta con colocarla en la parte plegable para una adherencia eficaz.
4. Conclusión
La elección entre soldadura de geomembrana o costura adhesiva para la instalación de geomembrana depende de la escala y los requisitos específicos del proyecto.
Para áreas grandes, como instalaciones de almacenamiento de relaves (TSF) mineras o vertederos, se recomienda soldar las uniones. Se deben realizar pruebas exhaustivas de las uniones de soldadura para garantizar la integridad general del proyecto. Las costuras de soldadura son adecuadas para sistemas extensos que requieren durabilidad a largo plazo.
Para áreas pequeñas, las costuras adhesivas ofrecen una alternativa de instalación fácil y rentable. Es particularmente útil en proyectos donde se prioriza la simplicidad y la rentabilidad. La unión adhesiva es ideal para aplicaciones en las que la unión por soldadura puede resultar poco práctica o tener un costo prohibitivo.
En última instancia, la elección entre estos métodos de unión implica considerar factores como la escala del proyecto, la conveniencia de la instalación y el rendimiento a largo plazo. Al evaluar estos factores, puede determinar el método de unión más adecuado para su instalación de geomembrana específica.
