Geomembranas: importancia y cómo usar extrusoras para mantenerlas

Las geomembranas son grandes películas plásticas de baja permeabilidad, que pueden ser mantenidas con el uso de extrusoras para aumentar su tiempo de vida útil. Gracias a que funcionan como barrera para compuestos químicos y gases, son ampliamente utilizadas en los sistemas municipales de manejo de desechos. Veamos cuál es su papel en la instalación de rellenos sanitarios y cómo pueden ser reparadas para su mantenimiento.

Relleno sanitario: sus componentes

Muchas veces se tiene la idea de que un relleno sanitario es sólo una excavación en la tierra donde se depositan desechos municipales. Sin embargo, se requiere de una serie de sistemas adicionales para evitar que esos residuos contaminen dicha tierra o, peor aún, mantos de agua potable subterránea.

La basura es compactada en grandes bloques. Esto se hace para aprovechar al máximo el espacio a llenar. Los bloques descansan sobre capas de grava, sistemas de lixiviación (que recogen el agua que se trasmina por el relleno), drenaje y, finalmente, la geomembrana. Usualmente están hechas de HDPE, que es un plástico muy resistente a la corrosión y que puede contener fugas líquidas y gaseosas. Pero no sólo se usan las geomembranas en el fondo de los rellenos. Los sistemas de lixiviación llevan los líquidos recolectados y los vierte sobre una gran geomembrana en la superficie. Sobre esta se crea un estanque artificial donde los líquidos son tratados como se hace con aguas negras. Esta segunda geomembrana evita que regresen a estar bajo tierra.

Finalmente existe una tercera aplicación de las geomembranas sobre estos sistemas de residuos, como cubiertas para gas. La descomposición de la basura orgánica produce gases nocivos y hedores. Utilizando una geomembrana en la capa superior, se pueden contener las fugas de estos gases. Una vez contenidos, sistemas de ventilación los pueden expulsar del relleno sanitario para evitar su acumulación. 

Todas estas barreras plásticas trabajan en conjunto para mantener el espacio alrededor de la instalación lo más seguro posible, manteniendo la integridad del suelo y los mantos freáticos cercanos.

Reparación de geomembranas

La soldadura plástica se puede aplicar de dos maneras diferentes: con soldadoras de cuña caliente automáticas o con extrusoras. Las primeras son convenientes cuando son tramos largos a unir en la reparación. Gracias a su automatización, estos equipos pueden completar largos tramos en cuestión de minutos. Si la rasgadura es pequeña y focalizada, las extrusoras pueden recorrer áreas de reparación irregulares.

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Soldadura plástica en reparación de tanques de PE

Dentro del ámbito industrial, la soldadura plástica es una excelente opción para la reparación de tanques de polietileno. Estos tanques se encuentran en una variedad de tamaños y resistencias. Usualmente cuenta con largos periodos de garantía debido a su durabilidad, pero también es común que existan imprevistos y accidentes que produzcan fugas o grietas. Es importante, antes de comenzar cualquier reparación, que los encargados de proceso examinen si posible recuperar el equipo. Si es el caso, la soldadura plástica está lista para ayudarte.

Identificación de material

Como en cualquier maniobra de soldado con termoplásticos, es importante identificar el tipo de plástico que vamos a reparar. En el caso del polietileno, debemos tomar en cuenta si es de baja o alta densidad. Recuerda la regla de dedo: puedes soldar de baja a alta, pero nunca al revés. Esto significa que puedes usar soldadura de LDPE para reparar tanques de HDPE, pero nunca en el caso inverso.

Preparación

El  tanque en cuestión debe ser drenado en su totalidad y secado antes de cualquier reparación. Si este almacenaba algún químico, se debe asegurar que este haya sido removido con otros químicos de limpieza para evitar incendios o reacciones. Una vez preparado, se debe hacer la limpieza y lijado de la grieta o fuga. Se debe dejar bien lisa y limada para evitar que residuos sólidos se mezclen con la soldadura. Estos producen burbujas o no permite que se adhieran las superficies. Se recomienda limpiar también con alcohol isopropílico para quitar cualquier otra sustancia que quede en el área de la reparación.

Una vez que el área de trabajo está en óptimas condiciones, la herramienta más versátil que podemos usar aquí es una pistola de aire caliente. Antes de aplicar calor sobre la grieta, utilizamos una herramienta rotativa para generar un canal en “V” a lo largo del área a reparar. Luego, se aplica calor a lo largo de toda esta área para dejarla maleable y lista para fusionarse con la soldadura.

Después, se derrite la punta de la soldadura y se aplica sobre la grieta. Aplicando calor de forma uniforme, vamos presionando hacia abajo la soldadura. Esto crea una especie de “L” que vamos guiando por el canal que troquelamos y este va fundiéndose y llenándolo. Repetimos el proceso a lo largo de todas las grietas, llenando todos los recovecos. Finalmente, cuando la soldadura ya se enfrió, se lija y pinta para dar el acabado final.

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Geomembranas y soldadura plástica

Una de las principales aplicaciones de la soldadura plástica es el mantenimiento y reparación de geomembranas. Las geomebranas son películas plásticas de gran tamaño, utilizadas para contener fugas de gas o líquido en sistemas, proyectos o equipos industriales. Conozcamos más de ellas, su importancia y su manutención.

¿Cómo se fabrican?

Las geomembranas están hechas no sólo del plástico que compone su mayoría (puede ser HDPE, LDPE, PVC), sino que a las resinas que la forman se le agregan otros agentes químicos o físicos que ayudan a hacerlas mejores barreras: antioxidantes, fibras, negro de carbón y lubricantes. Una vez preparada la resina añadida, esta puede ser extruida como película o reforzada con textiles sintéticos. Ya obtenida del proceso, se guarda en rollos de gran tamaño para prepararla para su aplicación.

Mercado y usos

El mercado mundial de las geomembranas tiene un valor de $1.8 miles de millones dólares al año. Actualmente, su mayor uso se encuentra en el reforzamiento de vertederos de basura (para evitar que químicos de los desechos se trasminen a través del subsuelo y contaminen fuentes de agua potable o depósitos de gas); aunque también como recolectores de ceniza de carbón.

Sin embargo, tiene una multitud de aplicaciones más. Por ejemplo como capas de refuerzo en:

• Estanques solares
• Almacenaje de salmuera
• Cobertura de estanques de cría de peces
• Cobertura de líneas de agua potable y de drenaje
• Como filtro en lixiviación minera
• Refuerzo a prueba de agua en plantas hidroeléctricas y presas
• Control de tierra sensible al congelamiento
• Barrera de gases nocivos en vertederos y construcciones urbanas
• Coberturas para biodigestores de abono

Mantenimiento

Si bien es cierto que estas películas plásticas son creadas con altos estándares de calidad para mejorar su resistencia y durabilidad, es posible que con el tiempo y uso presentan rupturas o fugas. Dependiendo de su tamaño, es el equipo a utilizar.

Cuando es una ruptura pequeña pueden usarse pistolas de aire caliente o extrusoras manuales. Estos equipos permiten maniobrar alrededor de la descompostura e incluso reparar en formas irregulares. 

Sin embargo, cuando se trata de grandes tramos (o la unión de varias hojas de geomembranas), lo mejor es usar equipos automáticos de termofusión a cuña caliente. Estos pueden trabajar largos tramos de forma automática y con rapidez.

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Errores en la soldadura plástica

A pesar de los muchos beneficios que brinda la soldadura plástica a nuestros procesos y empresas, existe una serie de errores comunes que puede echar abajo todo nuestro esfuerzo. Debemos tomar varias precauciones en el proceso de soldado para asegurarnos que la maniobra quede bien hecha y no provoque problemas a la larga. Revisemos algunos de los puntos importantes del proceso para no caer en estos problemas.

El material

Pareciera muy simple, pero es de suma importancia: siempre debemos conocer a fondo el material al que vamos a aplicar la soldadura plástica. Lo primero y más importante: identificar qué tipo de plástico es. 

Si es un plástico termoestable, lo sentimos: estos no se pueden soldar. Los plásticos termoestables a nivel molecular están firmemente unidos entre sí y, al aumentar la temperatura, las cadenas no se mueven sino que sólo se degradan. Algunos ejemplos de este tipo de plásticos son:

• Caucho natural vulcanizado
• Baquelita
• Duroplast
• Urea Formaldehído Espuma (utilizada en imitaciones de madera y tableros)
• Melamina (utilizada en tableros para trabajo)
• Resinas insaturadas de poliéster, que casi siempre se usan reforzadas con fibra de vidrio
• Resina epoxi, utilizada como adhesivo y en plásticos reforzados
• Poliuretanos
• Siliconas

Si, en cambio, nuestro material es un termoplástico, podremos realizarle la soldadura plástica. Pero la soldadura a utilizar debe ser compatible con el plástico a reparar. Una regla muy sencilla es no mezclar peras con manzanas: siempre usa el plástico compatible. Un caso especial es el polietileno, que tiene versiones de baja y alta densidad. En este caso, recuerda: puedes soldar de baja a alta, pero no al revés. Entre los termoplásticos, los más comunes son:

• Polietelino de alta o baja densidad
• Polipropileno
• Poliestireno
• PVC (cloruro de polivinilo)

Las condiciones

Una vez que estás listo con tus materiales compatibles, debes consultar el manual de tu equipo de soldado para saber en qué condiciones se debe operar. Cada tipo de plástico tiene su propia guía de condiciones, por lo que debes consultarla antes de la operación. Algunos equipos solamente controlan la temperatura (como las pistolas de aire caliente). Otros, dependen de temperatura, presión y tiempo (soldadura a tope). Incluso existen equipos digitales que pueden escanear códigos de barras en los materiales por soldar y tendrán pregrabadas las condiciones de operación. Otro aspecto importantísimo es el enfriamiento: si empleas el material soldado antes de que haya pasado su tiempo correcto, las uniones no serán firmes y podrían romperse o deformarse.

El ambiente

Por último, existe una diferencia clara entre soldar en un ambiente cerrado a la intemperie. Los tiempos para alcanzar las temperaturas de operación cambian mucho cuando nos encontramos en condiciones bajo cero. La lluvia puede provocar burbujas dentro de la unión, lo que debilita el área soldada. Por último, el polvo y los desechos tampoco deja que toda la superficie se solde. Siempre trata de mantener las uniones lo más limpias posibles antes de realizar la soldadura.

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