TELA Y MALLA DE REFUERZO CON FIBRAS MINERALES INSERTADAS PARA OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL.

Tela y malla de refuerzo con fibras minerales insertadas para obras de ingeniería civil Ámbito técnico La presente invención se refiere a una tela de refuerzo de tipo geosintético o una malla para aplicaciones de ingeniería civil. Esta tela o malla contiene por lo menos una serie de filamentos paralelos de refuerzo, en los que se introducen filamentos basados en fibras minerales o productos derivados. Esta tela o malla contiene además, como complemento, fibras minerales y/o fibras de origen vegetal en la iniciativa ecológica. Entre las aplicaciones de ingeniería civil susceptibles de llevar a la práctica el objeto de la presente invención cabe mencionar los armazones de refuerzo del suelo, pendientes y terraplenes y mallas de refuerzo de elementos estructurales, por ejemplo mallas alquitranadas, mallas recubiertas, mallas con resinas y matrices, realizados sobre todo en el contexto de obras públicas de carreteras, de construcciones ferroviarias, de muros de contención, de apoyos y calzadas de puentes, etc. Estado de la técnica anterior En el ámbito de la ingeniería civil, las telas de refuerzo se emplean habitualmente para realizar funciones de refuerzo o aseguramiento de una obra, de sus elementos estructurales sometidos a esfuerzo. Pueden asociarse con otros materiales (no tejidos, tejidos, espaciador, resinas, matrices) o pueden recubrirse (con PVC, con impregnación de betún (alquitrán) o de otros tipos) para asegurar diversas funciones, como son la separa- ción entre capas de suelo, el drenaje, la filtración, la impermeabilización o la protección de la totalidad o de una parte de la obra. Pueden ser también telas de sostenimiento, que afloran en la totalidad o en una parte de su superficie y que se dedican a la función de vegetalización y/o de antierosión. Estas telas están sujetas a las reglas de la técnica y a los códigos de la construcción y deben permitir asegurar una larga vida útil y la seguridad de las obras, en las que intervienen. En especial, la calidad de las telas de armazón debe permitir conservar el máximo de propiedades mecánicas durante los episodios agresivos que sufra la obra, ya sea durante el curso de su construcción (hormigón fresco, agresión mecánica...), ya sea durante el curso posterior de la vida útil de la obra (infiltración, medio químico circundante, hundimiento geológico, sobrecarga excepcional...). Se subrayan sobre todo los casos de temperaturas excesivas, los productos químicos concretos, incluso el incendio, de las telas que afloran. Las telas basadas en polímeros poseen algunas veces propiedades insuficientes para los diferentes casos. Las propiedades esperadas de estos refuerzos se explican mejor dividiéndolos en dos fases: en la utilización corriente, bajo una carga adaptada al comportamiento de la obra en servicio, a menudo es esencial limitar las deformaciones de la obra para asegurar su buen uso. Un material que tenga una buena resistencia y un bajo nivel de deformación puede asegurar esta función con ventaja. Las telas de refuerzo basadas en los polímeros corrientes (poliéster, polipropileno o polietileno) no cumplen de modo ideal las condiciones necesa- rias en términos de deformación, debido a que sufren una deformación inicial demasiado importante cuando se someten a esfuerzos relativamente bajos. las capacidades mecánicas de la tela utilizada deberán ser también suficientes para absorber cargas más importantes en la escala de la obra en casos de uso al límite (sobrecarga excepcional, deformación geológica...) y, de este modo, evitar la rotura. A pesar de que el dimensionado se haya ajustado a estas situaciones extremas, los productos fabricados con polímeros clásicos de hecho tienen que sobredimensionarse a menudo en la cantidad de materia para conseguir una deformación aceptable, suficientemente baja durante el uso normal. Los polímeros corrientes, de costes bajos, presentan un alargamiento excesivo cuando se someten a esfuerzos bajos. A nivel del refuerzo a la rotura, existe también una técnica geosintética, descrita por ejemplo en el documento FR 2 767 344, que incluye diversos materiales con fibras paralelas separadas, para el mismo producto, con ventaja el PVA, que posee un alargamiento a la rotura del 5% y por lo menos otro material que tenga un alargamiento a la rotura por lo menos igual al 12%. Esta técnica permite asegurar el refuerzo del suelo que corre el riesgo de hundirse (Fontis) gracias a un efecto paracaídas, que resulta de este multimódulo. Con un bajo índice de deformación, el conjunto de las materias participa activamente en la recuperación de la obra. Cuando surge una sobrecarga o un trastorno, el material PVA los absorbe hasta una deformación del 5 %, pasado este valor será el segundo material el que soportará la rotura y la señalará con una deformación significativa, pero 2 E09797574 17-11-2011   sin rotura, por ejemplo, con la rodada (zona hundida de la calzada por el paso de las ruedas de los vehículos) de la carretera, que materializa el hundimiento local, que requiere la reparación. Las fibras minerales (vidrio, basalto...) no se han empleado hasta el presente para estos fines por tres razones: alargamiento a la rotura insuficiente para asegurar la función paracaídas, que se describe en el documento citado previamente; complejidad de la fabricación de mallas, que incluyen simultáneamente fibras minerales y polímeros con problemas de rotura de los filamentos minerales por frote y cizallamiento en el circuito previsto para los polímeros; fragilidad en la puesta en práctica en la obra, en la que es necesario aplicar un sistema que asegure la protección de las fibras de vidrio en suelos que son agresivos en sentido mecánico para las fibras. La fabricación de la tela o de la malla solamente podrá realizarse, pues, mediante una técnica adaptada y se tendrán que aplicar soluciones específicas para la puesta en práctica. Descripción de la invención La presente invención se refiere a una tela o malla de refuerzo, en la que por lo menos una parte de los hilos, filamentos o torcidos de refuerzo paralelos en una dirección por lo menos están compuestos simultáneamente por fibras minerales o productos derivados (vidrio, basalto, complejo de fibra de vidrio + material termoplástico de im- pregnación (que se suministra con la marca registrada Twintex ® ) ...) y fibras de polímeros y/o fibras naturales. En otras palabras, la invención consiste en asociar al interior de los hilos o torcidos, que forman la tela o la malla y discurren en la misma dirección, fibras minerales de poco alargamiento (elevado módulo de elasticidad en tensión) y con un valor de alargamiento de rotura comprendido entre el 2 y el 5%, y fibras de polímeros y/o fibras de origen natural que tengan un módulo de elasticidad en tensión inferior al que tienen las fibras minerales y un valor de alargamiento a la rotura significativamente superior al de dichas fibras minerales, que se sitúe entre el 10 y el 20%. La distribución de los filamentos es, pues, heterogénea. De este modo, cada hilo o torcido se compone de dos materias asociadas según uno de los procedimientos siguientes: filamentos de fibras minerales y fibras de polímeros o fibras naturales, dispuestos en paralelo, o torcido o incluso asociados térmicamente, aprovechando las propiedades termoplásticas de las fibras empleadas. Esta composición permite asegurar un refuerzo mecánico eficaz, que cumple las reglas de la técnica, que aporta la seguridad y la larga vida útil requeridas en el ámbito de la ingeniería civil. Gracias a las fibras minerales se obtiene, pues, un módulo inicial elevado, es decir, una deformación muy reducida, del orden del 2 al 3 %, cuando se absorben esfuerzos relativamente elevados, mientras que con una fuerza de rotura equivalente, un polímero orgánico ordinario es capaz de una deformación de dos a cuatro veces superior (deformación del 5 al 7 %) en las mismas condiciones. Este resultado se debe a los polímeros que confieren una gran resistencia junto con un nivel de deformación por lo menos del 10 % debido al principio del multimódulo que se pone en práctica en esta invención. Esta realización se adapta perfectamente al comportamiento en los estados límites normalizados por los expertos. Según la invención, las fibras minerales pueden fabricarse con un material elegido entre el grupo formado por el basalto y diferentes fibras de vidrio de propiedades selectas, como por ejemplo, el vidrio E, el vidrio S (térmicamente más resistente), el vidrio R (de módulo elevado) y el vidrio AR (resistente a los álcalis). Según la invención, las fibras de polímeros pueden fabricarse con un material elegido entre el grupo formado por el poliéster, el polipropileno y el polietileno. También según la invención, las fibras de origen natural pueden fabricarse en un material elegido entre... [Seguir leyendo]

1. Tela tejida o malla geotextil, en la que por lo menos una parte de los hilos, filamentos o torcidos (40, 45) paralelos por lo menos en una dirección está formada por un lado por fibras minerales de alargamiento reducido y que tienen un valor de alargamiento a la rotura comprendido entre el 2 y el 5 % y por otro lado por fibras de polímeros y/o fibras de origen natural que tienen un módulo de elasticidad en tensión inferior al de las fibras minerales y un valor de alargamiento a la rotura significativamente superior al de dichas fibras minerales y comprendido entre el 10 y el 20 %, caracterizada porque cada uno de dichos hilos, filamentos o torcidos está formado por un lado de dichas fibras minerales y por otro lado por fibras de polímeros y/o de fibras de origen natural. 2. Tela tejida o malla geotextil según la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras minerales se fabrican con un material elegido entre el grupo formado por el basalto y diferentes tipos de vidrio de propiedades selectas, por ejemplo el vidrio E, el vidrio S, el vidrio R y el vidrio AR. 3. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada porque las fibras de polímeros se fabrican con un material elegido entre el grupo formado por el poliéster, el polipropileno y el polietileno. 4. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizada porque las fibras de origen natural se fabrican con un material elegido entre el grupo formado por el cáñamo, el lino y el coco. 5. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizada porque se fabrica en una máquina textil o en una máquina de tipo Raschel, con o sin inserción de tela no tejida (43, 63) o tejida o incluso multicapa. 6. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las fibras minerales lleva una protección formada por un forro o por una impregnación termoplástica. 7. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizada porque las fibras, filamentos o torcidos son de índole compuesta y sobre todo llevan asociadas las fibras minerales (41) y los polímeros (42), ensamblados previamente por un procedimiento mecánico, térmico o químico, y mantienen los filamentos paralelos o les aplican una torsión. 8. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque antes de la fabricación se someten los torcidos a un tratamiento térmico, en línea o no, con el fin de asegurar la protección de las fibras minerales por impregnación con un material termoplástico asociado previamente a dichos torcidos. 9. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizada porque después de la fabricación se somete a un tratamiento térmico, en línea o no, con el fin de asegurar la protección de las fibras minerales por impregnación con un material termoplástico asociado previamente a dicha tela o malla. 10. Tela tejida o malla geotextil según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se insertan en su estructura fibras celulósicas y/ fibras con relieve o bucles, con el fin de conferirle una función de vegetalización y/o de antierosión. 6 E09797574 17-11-2011   7 E09797574 17-11-2011   8 E09797574 17-11-2011   9 E09797574 17-11-2011