La norma europea «EN 14574 Geosintéticos - Determinación de la resistencia a la perforación piramidal de geosintéticos apoyados» describe un método de ensayo para determinar la resistencia a la perforación de geosintéticos sobre un soporte rígido. Este método simula la eficacia del geosintético para proteger la barrera geosintética u otra superficie de contacto contra elementos rígidos y afilados sometidos a cargas de corta duración.
Para los efectos de esta norma, se aplican los siguientes términos y definiciones:
En principio, la muestra de ensayo se coloca plana sobre una placa de aluminio sostenida por una base de acero, la cual está fijada a una máquina de ensayo de tracción/compresión. Se aplica una fuerza en el centro de la muestra mediante una pirámide de acero invertida conectada a un dinamómetro hasta que la muestra se perfora. La carga axial registrada se considera representativa de la eficacia de protección de la muestra.
Para realizar las pruebas, se debe utilizar una máquina de ensayo adecuada con una precisión de lectura de fuerza conforme a la norma EN ISO 7500-1. La prensa debe ser capaz de mantener una velocidad de ensayo constante del pistón de carga. Se requiere un pistón especial y un equipo de señal eléctrica como equipo de ensayo adicional para determinar el momento de empuje. Para este método de ensayo, se utiliza una placa de aluminio de 3 mm de espesor como sustrato. La placa de aluminio simula un soporte duro y rígido y se coloca sobre una base de acero.
La parte superior del pistón de carga puede ser cuadrada con un ápice cilíndrico o piramidal de acero macizo pulido y endurecido con un diámetro de 25,0 mm ± 0,1 mm. El ápice debe ser una pirámide de cuatro caras con un ángulo de 90 grados y un radio de 0,50 mm ± 0,02 mm. Los bordes de la pirámide son redondeados con un radio de 0,50 mm ± 0,02 mm. El radio del borde de transición desde la base de la pirámide hasta el cilindro o cuadrado debe ser de 0,5 mm ± 0,1 mm. Se coloca un circuito eléctrico entre el pistón de carga y el medio que se encuentra debajo para determinar la carga de perforación en el momento de la fractura.
Las muestras deben tomarse de acuerdo con la norma EN ISO 9862. Se deben cortar diez probetas de ensayo, cada una de 100 mm x 100 mm, de la muestra.
Las muestras de ensayo deberán acondicionarse y ensayarse en una atmósfera estándar (temperatura de 20 grados ± 2 grados Celsius, humedad relativa del 65 % ± 5 %), según se define en la norma ISO 554. Se considerará que las muestras están acondicionadas si, en pesajes sucesivos realizados a intervalos de al menos 2 horas, la variación de masa no supera el 0,25 % de la masa de la muestra.
Los geosintéticos son productos sintéticos fabricados para su uso en aplicaciones geotécnicas, de ingeniería civil, medioambientales e hidráulicas. Algunos ejemplos comunes son los geotextiles, las geomallas, las geomembranas y los geocompuestos. Se utilizan con frecuencia en las siguientes áreas:
En muchas de estas aplicaciones, los geosintéticos (especialmente los geotextiles no tejidos o los geotextiles protectores) actúan como una capa amortiguadora protectora, por ejemplo, para evitar que rocas afiladas, grava u otros agregados perforen la geomembrana o revestimiento impermeable subyacente. Las pruebas de perforación piramidal ayudan a evaluar la capacidad de un material para resistir fuerzas de perforación localizadas y concentradas en tales escenarios.
La norma EN 14574 es fundamental en aplicaciones reales donde un fallo podría tener graves consecuencias medioambientales, de seguridad o económicas. Las principales razones por las que esta norma y método de ensayo son importantes son las siguientes:
En resumen, las perforaciones agudas e intensas son una de las principales amenazas para la integridad a largo plazo de los sistemas revestidos con geomembranas, y la geometría piramidal ofrece un método práctico y estandarizado para medir la capacidad de los geosintéticos para prevenirlas.
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