Injecciòn de Resinas:: Impermeabilizacion :: Consolidacion de terrenos

Injecciòn de Resinas

Introducciòn

Las injecciones de “leche de cemento” se emplean casi siempre como alternativa mas econòmica en trabajos previos de consolidaciòn o estabilizaciòn. En muchos casos, sin embargo, este tipo de solucciòn resulta poco o para nada eficaz. En estos casos particulares, principalmente en obras enterradas o en trabajos de consolidaciòn e impermeabilizaciòn, se requiere muy sovente el empleo de tècnicas y materiales con propiedades especiales, diferentes de los que se utilicen corrientemente.

Entre los diferentes tipos de materiales sintèticos se pueden poner en evidencia:

Las resinas poliuretànicas bi-componentes, compuestas por una fase de Isocianato (MDI) y una de polioles. La mezcla de dos componentes en la correcta proporciòn lleva a la formaciòn de la resina poliuretànica final endurecida. Las propiedades de las diferentes resinas, en su estado lìquido u endurecido, pueden variar enormemente en funciòn de los distintos tipos y formulaciones existentes. En general, una de las principales caracterìsticas de esas resinas es su incremento de volumen en presencia de àgua o humedad. Ellas pueden ser empleadas cuando se desea una impermeabilidad permanente y una adhesiòn elàstica en todas las condiciones donde existe la posibilidad de movimiento o vibraciones (elevada elasticidad y consecuente capacidad de absorpcion de energia).

Las resinas poliuretànicas monocomponentes, con un ùnico prepolìmero que tiene como principal catalizador la presencia de agua o humedad. Frecuentemente al producto se le aditiva un accelerante de reacciòn, por lo cual es posible “pilotar” la velocidad de endurecimiento del material en funciòn de las condiciones del alrededor. Estos materiales pueden ser empleados para la realizaciòn de impermeabilizaciones previas (cèlula abierta, impermeabizaciones provisionales) y principalmente el las injecciones de consolidaciòn en suelos granulares arenosos.

Las resinas silicàticas, a diferencia de los PUs bicomponentes, en lugar de una mezcla de polioles tienen un silicato inorgànico modificado en soluciòn de agua, que permite al material de lograr elevados valores de adhesividad en los diferentes substratos y, en funciòn aùn mas del tipo de formulaciòn, tener un mayor o menor incremento de volumen o màs flexibilidad relativa. Las resinas silicàticas son particularmente indicadas en la consolidaciòn de rocas o suelos hasta el frente de excavaciòn, tambièn por su comportamiento en condiciòn endurecida, no muy diferente de las mezclas de cemento.

Las resinas metacrìlicas, compuestas por tres componentes principales y diluìdas en agua, presentan una viscosidad muy baja y, en general, son empleadas en la consolidaciòn de suelos muy finos (arenas finas y siltes) o en la impermeabilizaciòn de venas de àgua en fisuras capillares del hormigòn, donde otros materiales no llegan a penetrar en funciòn de su viscosidad màs alta,

Los tres primeros tipos de resina (PU bi- y monocomponentes, silicàticas) estàn sujetos a incremento de volumen màs o menos accentuado por factores endògenos (tipo de formulaciòn) o exògenos (presencia o non de humedad). Esta propiedad hace si que el producto final desarrolle una estrutura cellular mayor o menor en dependencia del tipo de resina empleada, de la temperatura, de la velocidad de reacciòn, etc.

En casos de expansiòn contrastada, la fuerza resultante por el “non incremento” volumétrico se traduce en empujo de auto-injecciòn, principalmente en situaciones de reconstituciòn de fisuras y consolidamiento de medios granulares, creando una “zona de influencia” (o “cone de injecciòn”) de mayor volumen de aquello efectivamente esperado.

En todos los casos de intervenciòn presentados abajo, los “factores de incremento volumètrico” son considerados en expansiòn non contrastada (libre). La resistencia mecànica del producto finàl es inversamiente en proporciòn al factor de expansiòn libre, o sea la densidad final como se puede observar en los graficos abajo.

Los tiempos de reacciòn (pot-life) sòn en linea general muy peque ñ os. Por eso y para asegurar un correcto dosage y mezcla, los componentes A y B deben ser bombeados por separado y por medio de bombas dosadoras especìficas, equipadas con manòmetros, vàlvulas sin regreso y limitadores de presiòn, para permitir la circulaciòn en circuito cerrado de los componentes separados. Las bombas deben ser capaces de injectar los componentes de la resina en las proporciones determinadas por el proveedor hasta la lanza terminal, donde A+B se mezclan por pasar atravès de un mezclador estàtico, inmediatamente antes de la injecciòn en la estrutura a tratar.

Este proceso garantiza también un reducido impacto medioambiental: una vez que la resina y sus catalizadores entren en contacto con el medioambiente perfectamente dosados y mezclados, se reduce a niveles mìnimos la cesiòn de eventuales compuestos orgànicos.

La resina mezclada es bombeada hasta el punto de injecciòn en el suelo con una “lanza”, formada por un tubo conectado a un obturador (packer) y equipado con una vàlvula sin regreso, evitando el reflujo del material injectado a lo largo de la pared interior del tubo mismo, asì permitiendo la execuciòn de la injecciòn en presiòn y creando el fenòmeno de auto-injecciòn.

El packer se puede instalar:

• a “boca agujero”, la injecciòn parte desde el punto mas “pròximo”, todo el agujero “colabora” para la penetraciòn del material.
• a “fundo agujero”, la injecciòn parte desde el punto mas “lejano”.
• Intermediària, la injecciòn empieza en posiciòn intermedia a lo largo del agujero.

Este proceso es variable y depende del tipo de injecciòn que se desea realizar, de las caracterìsticas del objeto a tratar. Puede variar tambièn el diametro del agujero, y esto principalmente en funciòn de las condiciones de la obra, de los tipos de tubos empleados (tubos ùnicos, mùltiplos, cañas “manchette”, etc.).