Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) para el uso en impermeabilidad al agua o contención de líquidos,

gases o sólidos, dicho material comprende una capa que comprende una barrera impermeable o semipermeable y está adaptado para facilitar el drenaje, en donde dicho material comprende una geomembrana o material de barrera impermeable al agua que comprende una pluralidad de vacíos que facilitan el drenaje, dicha pluralidad de vacíos se proporcionan por medio de una capa, que comprende una capa con cúspides, dicha capa con cúspides comprende una pluralidad de cúspides (2, 4, 7, 8, 11, 12, 16, 19, 22, 24, 27, 29, 36, 38), caracterizado porque dichas cúspides están adaptadas para facilitar la unión de los bordes o partes con cúspides de dicho material a las partes con cúspides de dicho material con cualquier ángulo, dichas cúspides tienen una forma y se encuentra en una posición sobre dicho material a fin de facilitar dicha unión.

Barrera drenada.

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con impermeabilización de gases, impermeabilización de agua e impermeabilización de otros líquidos, y sellado en general. En concreto, la invención se refiere a un material que proporciona a la vez una barrera y facilita el drenaje.

Antecedentes de la Invención

Existen muchas aplicaciones, tales como contención y cubrimiento de vertederos, vías ferroviarias, carreteras, túneles, techos y otras diversas estructuras, en las que es necesario que los arquitectos o ingenieros utilicen geomembranas u otros tipos de impermeabilización como capa impermeable o semi-permeable para la impermeabilización de agua o contención de líquidos, gases o sólidos. Estas diversas formas de materiales de barrera se fabrican a partir de muchos tipos diferentes de materiales y se producen con anchos discretos. Los materiales de barrera se suministran comúnmente en rollos de longitud adecuada para el transporte y la instalación.

Con el fin de formar grandes áreas con forma regular o irregular, varios rollos o partes de los rollos de los materiales de barrera se unen juntas, con cualquier ángulo, en el lugar por medio de cualquiera de varias técnicas utilizando, por ejemplo, cinta adhesiva, extrusión, soldadura, calentamiento, ultrasonidos, y similares. A veces es conveniente prefabricar el material de barrera en paneles más grandes antes de que sean entregados o utilizados en el lugar. Cuando se necesita una barrera completamente impermeable, es esencial que las uniones, ya sea formadas en el lugar o formadas en fábrica, también sean impermeables. Con relación a esto, es posible inspeccionar la integridad de las uniones por medio de cualquiera de diversos métodos, incluyendo vacío, chispa, presión de aire o detección de corriente.

El grado de impermeabilidad del material de barrera depende, en primer lugar, de su composición y la calidad de la instalación. Además, también depende de la altura equivalente de presión o de la altura hidrostática a ambos lados del material de la barrera. De este modo, cuanto mayor sea la presión que se aplica, es más probable que el gas, líquido o sólido, pase a través de la barrera. Por lo tanto, el control o reducción de la altura equivalente de presión o altura hidrostática es de gran importancia.

En algunas aplicaciones, el escape de gas, líquido o sólidos a través del material de la barrera está previsto y se proporciona un vacío que actúa como una capa de detección de fuga o ruta de escape al lado de la capa de barrera.

Los materiales de barrera del tipo descrito pueden ser utilizados por sí solos o en combinación con por lo menos uno de un geotextil, que proporciona protección, o un drenaje de geocompuesto, que facilita la extracción de líquido y/o gas, y permite el control de la altura equivalente de presión o altura hidrostática en el material de la barrera. Cada una de las capas individuales de material de la barrera, drenaje geotextil y/o geocompuesto se instalan en operaciones independientes.

La capa de drenaje puede consistir en cualquiera de una serie de formas diferentes, pero en general tiene una estructura central con cúspides o georedes. En algunas aplicaciones, tales como contención de vertederos donde existe la necesidad adicional de estabilidad de todas las capas en laderas empinadas, el material de la barrera preferentemente comprende una superficie texturizada en uno o ambos lados, lo que proporciona mayor rozamiento (resistencia al cizallamiento) con una capa adyacente. Con la excepción de los bordes lisos del rollo, que se fabrican sin textura, el material de barrera texturizado no puede ser unido junto para formar uniones impermeables mediante el uso de un soldador de cuña/aire caliente, o por medio de ultrasonidos, a menos que la textura se quite primero por esmerilado. Por lo tanto, hay dificultades para proporcionar amplias áreas de material.

Un sistema alternativo que se desarrolló hace algún tiempo para varias aplicaciones comprende la vinculación del geotextil protector al material de barrera de impermeabilización de agua o geomembrana antes de la entrega al lugar, eliminando de ese modo el coste y el tiempo de una instalación independiente, así como aumentar la resistencia al cizallamiento entre capas, incluso con materiales de barrera impermeables al agua o geomembranas. La vinculación de los geotextiles al material de la barrera se omite a lo largo de los bordes del rollo con el fin de permitir la unión de los rollos individuales en áreas de mayor tamaño mediante cualquiera de los métodos conocidos. Sin embargo, no es posible formar uniones impermeables en lugares distintos a los bordes del rollo en vista de la vinculación entre la barrera de geomembrana y el geotextil.

Avances adicionales han facilitado la vinculación de varias capas de geotextiles y/o drenaje de geocompuestos con geomembranas para crear un sistema de múltiples capas. De nuevo, no es posible formar uniones impermeables en lugares distintos a los bordes del rollo en vista de la vinculación entre la barrera de geomembrana y el geotextil.

Un desarrollo adicional de aplicaciones estructurales y de vertedero es el de un material de barrera impermeable al agua o geomembrana con proyecciones sólidas de distintas formas sobre uno o ambos lados. Normalmente, dicho material comprende un material termoplástico, ya que este tipo de materiales facilita la formación de las proyecciones. Este material combina las funciones de proporcionar barrera y drenaje cuando se utiliza en combinación con un filtro geotextil o separador que se pone por separado sobre las proyecciones en por lo menos un lado del material. La geomembrana o material de impermeabilización se fabrica sin proyecciones a lo largo de los bordes del rollo, de modo que es posible unir rollos juntos para formar zonas de mayor tamaño. Sin embargo, no es posible unir los rollos para formar uniones impermeables con cualquier ángulo grande distinto a paralelas o perpendiculares a los bordes del rollo, o en cualquier punto distinto a los bordes del rollo, sin un esmerilado preparatorio para quitar las proyecciones.

Un desarrollo alternativo ha sido el uso de materiales compuestos de drenaje que consisten en un núcleo impermeable con cúspides como una forma de barrera, combinado con un filtro/separador de geotextil. Tales drenajes impermeables de geocompuestos con cúspides están fabricados en anchuras relativamente estrechas entre 1 y 2 metros. Se han creado mayores anchuras por soldadura de varias anchuras juntas de menor tamaño antes de la entrega al lugar, pero tales soldaduras no son totalmente impermeables y sólo pueden ser efectuadas en dirección paralela a la longitud del rollo. La función principal de estos materiales ha sido lograr drenaje, en lugar de actuar como una geomembrana o barrera impermeable al agua. Por lo tanto, con el fin de cubrir grandes áreas en el lugar, los rollos simplemente se superponen con o sin cinta y, en ocasiones, el diseño de las cúspides es tal que estos pueden acoplarse como corchetes a presión. No ha sido posible, según la técnica anterior, unir los rollos en el lugar para formar uniones impermeables.

En otra técnica anterior, el documento US-A-5788413 enseña un forro de arcilla geosintética impermeable a agua y aceite que se forma mediante el soporte de una capa de material líquido hinchable tal como la bentonita en una capa de plástico impermeable. Unas protuberancias formadas integralmente se extienden desde una superficie de la capa de plástico para soportar una capa permeable de plástico de cubierta que confina la capa de arcilla bentonita y se sella térmicamente en las protuberancias.

El documento WO-A-88/06929 describe una estructura de lecho para el depósito de basuras y otros materiales de desecho que comprende un par de membranas o forros superior e inferior espaciados verticalmente y una capa intermedia de material poroso dispuesta entre los forros. Entre los forros se colocan unos medios eléctricos de detección de humedad. Dado que la capa intermedia está normalmente aislada de fluidos percolados contenidos en los residuos o materiales de desecho y de aguas subterráneas, los medios de detección de humedad pueden detectar pequeñas fugas en el forro o membrana superior o inferior a través de los cuales puede fluir el fluido percolado o aguas subterráneas a la capa intermedia.

Sería muy beneficioso para todas las aplicaciones, pero sobre todo para contención y cubrimiento de vertederos en los que a menudo... [Seguir leyendo]

1. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) para el uso en impermeabilidad al agua o contención de líquidos, gases o sólidos, dicho material comprende una capa que comprende una barrera impermeable o semipermeable y está adaptado para facilitar el drenaje, en donde dicho material comprende una geomembrana o material de barrera impermeable al agua que comprende una pluralidad de vacíos que facilitan el drenaje, dicha pluralidad de vacíos se proporcionan por medio de una capa, que comprende una capa con cúspides, dicha capa con cúspides comprende una pluralidad de cúspides (2, 4, 7, 8, 11, 12, 16, 19, 22, 24, 27, 29, 36, 38) , caracterizado porque dichas cúspides están adaptadas para facilitar la unión de los bordes o partes con cúspides de dicho material a las partes con cúspides de dicho material con cualquier ángulo, dichas cúspides tienen una forma y se encuentra en una posición sobre dicho material a fin de facilitar dicha unión.

2. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según la reivindicación 1, en donde dichas cúspides (2, 4, 7, 8, 11, 12, 16, 19, 22, 24, 27, 29, 36, 38) son cilíndricas, troncocónicas, tetraedros truncados o cualquier forma hueca.

3. Un material (1, 3, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según la reivindicación 1 o 2, en donde dichas cúspides (2, 4, 16, 19, 22, 24, 27, 29, 36, 38) se disponen para proyectarse como protuberancias sobre un lado del plano de dicha capa.

4. Un material (6, 10) según la reivindicación 1 o 2, en donde dichas cúspides (7, 8, 11, 12) se disponen de tal manera que hendiduras y protuberancias se observan en los dos lados de dicha capa.

5. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dichas cúspides (2, 4, 7, 8, 11, 12, 16, 19, 22, 24, 27, 29, 36, 38) sobresalen de la superficie de dicha capa hasta una distancia de entre 1 mm y 15 mm.

6. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según cualquier reivindicación anterior, en donde la capa con cúspides está formada con zonas planas a lo largo de sus bordes, en donde dichas zonas planas no comprenden cúspides.

7. Un material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la capa con cúspides comprende cúspides hacia los bordes de la capa.

8. Un material según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde los bordes planos o las partes con cúspides de una muestra de dicho material se unen a las partes con cúspides de la misma muestra de dicho material.

9. Un material (15, 18, 21, 23, 35, 37) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde los bordes planos (17) o las partes con cúspides (22, 36) de una muestra de dicho material se unen a las partes con cúspides (19, 29, 38) de por lo menos otra muestra de dicho material.

10. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según cualquier reivindicación anterior, que comprende unas cúspides (2, 4, 7, 8, 11, 12, 16, 19, 22, 24, 27, 29, 36, 38) y otras características adicionales adaptadas con el fin de facilitar la unión de los bordes o las partes con cúspides de dicho material a la las partes con cúspides de dicho material con cualquier ángulo, dichas cúspides y características adicionales tienen una forma y están situadas en una posición sobre dicho material a fin de facilitar dicha unión.

11. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según la reivindicación 10, en donde dichas características adicionales incluyen pequeñas lomas, surcos o proyecciones.

12. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según cualquier reivindicación anterior, que comprende un material plástico, preferiblemente un material plástico termoendurecible o termoplástico.

13. Un material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según la reivindicación 12, que comprende una poliolefina, preferiblemente polietileno o polipropileno.

14. Un material (3, 6, 10) según cualquier reivindicación anterior, en donde dicho material comprende además por lo menos un geotextil (5, 9, 13, 14) que se conecta preferiblemente de manera que se puede soltar a dicho material.

15. Un material (3, 6, 10) según la reivindicación 14, en donde dicha conexión que se puede soltar se consigue por medio de un adhesivo, preferiblemente comprende fundentes calientes de EVA, caucho o poliolefinas, o por medio de técnicas de vinculación con llama, mediante la inserción de pasadores, chavetas o grapas en varias ubicaciones de la superficie de dicha capa, o por la incorporación de proyecciones desde la parte superior de algunas o de todas las cúspides en un material con cúspides, dichas proyecciones están adaptadas para acoplarse a dicho geotextil (5, 9, 13, 14) .

16. Un método para la formación de un material de barrera, dicho método comprende:

proporcionar una pluralidad de muestras del material (1, 3, 6, 10, 15, 18, 21, 23, 26, 28, 35, 37) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15;

disponer dichas muestras adyacentes entre sí en una determinada formación de tal manera que dichos materiales estén en contacto entre sí en determinadas ubicaciones; y

formar dichas muestras en un solo material de barrera mediante la formación de uniones (20, 25, 30, 39) en dichas ubicaciones.

17. Un método según la reivindicación 16, en donde la formación de uniones (20, 25, 30, 39) en las ubicaciones indicadas se lleva a cabo por medio de soldadura, extrusión, calentamiento, aplicación de cinta o adhesivo, o ultrasonidos.

18. Un método según la reivindicación 16 o 17, en donde dichas uniones (20, 25, 30, 39) se forman por la acción de una máquina de soldadura por aire caliente/cuña.

19. Un método según la reivindicación 17 o 18, en donde dichas uniones (20, 25, 30, 39) comprenden soldaduras que se forman con cúspides, ranuras o lomas de tal manera que el drenaje se mantiene a través y/o a lo largo de la unión.

20. Un método según la reivindicación 17, 18 o 19, en donde la zona soldada se forma en perfil con cúspides, con surcos o con lomas mediante por lo menos una plancha o rodillo de presión mientras el material en la soldadura es deformable.

21. Un método según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 20, que utiliza una máquina de soldadura adaptada con el fin de separar automáticamente un geotextil (5, 9, 13, 14) que está conectado de manera que se

puede soltar a un material (3, 6, 10) , mantener dicho geotextil en una ubicación alejada de la zona de soldadura, y además conectar de nuevo dicho geotextil al material después de que el proceso de soldadura se haya completado.