Aplicaciones · bobinas pesadas y largas
Mandriles para geosintéticos y membranas
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Los productos
Los geosintéticos incluyen geotextiles tejidos y no tejidos, geomembranas (a menudo de PEAD o de PVC flexible), georredes, geomallas y geocompuestos. Las láminas para la construcción incluyen láminas transpirables, barreras de vapor y láminas impermeabilizantes. Tienen en común bobinas de varios metros de ancho y, en el caso de las geomembranas, pesos de cientos de kilos o más.
Láminas para la construcción
Las láminas transpirables, las barreras de vapor y las láminas impermeabilizantes sintéticas llegan a la obra en bobinas más ligeras que los geotextiles pesados, pero a menudo más numerosas y manipuladas a mano. Aquí el mandril debe resistir sobre todo los golpes y la humedad de la obra y permitir un desbobinado regular con simples barras o portarrollos. Un mandril de plástico ligero, de PP o PEAD, suele bastar; para las bobinas más pesadas valen las reglas de los geosintéticos.
Los problemas típicos
- Peso y longitud: el mandril largo se flexiona si la bobina se levanta o se apoya mal.
- Exterior: en obra, las bobinas se quedan bajo la lluvia y el sol, a veces durante semanas.
- Desbobinado: se desbobinan con barras, balancines o bastidores de extendido que trabajan dentro del mandril.
- Golpes: carga y descarga con carretillas y grúas; bordes de la bobina expuestos.
El mandril no es una viga
Un cálculo sencillo explica por qué. Considera una bobina de alrededor de una tonelada sobre un mandril de PVC de 6" con pared de 12 mm, de 5 metros de largo, apoyado solo en los extremos. Con la fórmula de la viga biapoyada (flecha = 5 × q × L⁴ ÷ 384 × E × I) y un módulo reducido por la carga prolongada, la flecha teórica del mandril solo llega a decenas de centímetros (elaboración ROLL Lab). En la realidad, la propia bobina rigidiza un poco el conjunto, pero el mensaje se mantiene: el mandril de plástico sirve para dar forma a la bobina y conectarla con la barra, no para soportarla a flexión.
Las soluciones prácticas:
- barra de acero dentro del mandril para elevación y desbobinado;
- apoyo en cunas o sillas que sostienen la bobina en toda su longitud o en varios puntos;
- tapones y bridas en los extremos para proteger los bordes y el diámetro interior;
- diámetro interior elegido para la barra del cliente, con la holgura adecuada.
Materiales y paredes
El PVC rígido, el más rígido, es la opción frecuente para mandriles largos de pared gruesa. El PEAD se usa cuando predominan los golpes y el frío y la bobina no es demasiado pesada, o por afinidad con las geomembranas de polietileno. Las paredes son gruesas, a menudo de más de 10 mm, y los diámetros de 4" en adelante son habituales para alojar barras robustas. La comprobación de la presión radial sigue siendo necesaria, pero en los geosintéticos pesa más la resistencia local a las cargas concentradas de barras, ganchos y apoyos.
El cálculo está aquí abajo. Para la versión completa, con las fórmulas explicadas, abre la estimación de la pared mínima con fluencia.
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| Pared por material | mm |
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Diámetro interior y barra de elevación
En los geosintéticos, el diámetro interior del mandril se elige a menudo a partir de la barra: debe entrar la barra de elevación o el tubo del bastidor de extendido del cliente, con una holgura que no haga trabajar el mandril a flexión. Una barra demasiado fina en un mandril grande concentra la carga en una línea y puede ovalizar el plástico, sobre todo con calor. Conviene acordar con el cliente el diámetro de la barra y escribirlo en el pliego junto con la tolerancia del diámetro interior.
Una especificación tipo
| Apartado | Ejemplo |
|---|---|
| Material enrollado | geotextil no tejido, ancho 5,3 m, bobina de 300–600 kg |
| Diámetro interior | elegido para la barra del cliente, por ejemplo 101,6 o 152,4 mm |
| Polímero | PVC rígido; PEAD para bobinas más ligeras y uso invernal |
| Pared | gruesa, a menudo de más de 10 mm, que hay que comprobar frente a presión y cargas locales |
| Longitud | igual al ancho de la bobina, más los posibles salientes para el enganche |
| Accesorios | tapones o bridas en los extremos |
Ejemplo ilustrativo del ROLL Lab.
Obra y almacenamiento
- Almacenar las bobinas tumbadas sobre cunas o sobre una superficie nivelada, nunca sobre piedras o aristas.
- Cubrir con lonas claras para limitar el calentamiento al sol.
- Usar siempre la barra para levantar: nunca las horquillas bajo la bobina.
- Al terminar el trabajo, recuperar mandriles y bridas: en obra se pierden con facilidad.
Humedad, sol y heladas · Tapones y bridas.
Fin de vida en obra
En obra, mandriles y bridas se pierden o acaban en los contenedores junto con recortes de geotextil, madera y tierra. Separados y limpios son un residuo de envase de plástico (LER 15 01 02) fácil de reciclar; mezclados se convierten en un residuo mezclado. Un contenedor dedicado a mandriles y bridas, retirado por el distribuidor o por el fabricante, es la solución más sencilla. Reciclaje de los mandriles de plástico.
Preguntas frecuentes
¿Qué mandril se usa en las bobinas de geotextil?
Normalmente un mandril de plástico de pared gruesa, a menudo de PVC rígido, con diámetro interior adecuado para la barra de elevación. Para bobinas menos pesadas y entornos fríos, también de PEAD.
¿Por qué se doblan los mandriles largos?
Porque bajo una bobina pesada apoyada en los extremos se comportan como vigas, y el plástico tiene un módulo bajo y fluye con el tiempo. La carga debe llevarla una barra de acero y unas cunas o sillas.
¿Se pueden dejar las bobinas de geomembrana en obra a la intemperie?
El mandril de plástico no teme la lluvia, pero el sol lo calienta y reduce su rigidez. Conviene apoyar las bobinas en cunas y cubrirlas con lonas claras.
¿Cómo se elige el diámetro interior para un geotextil?
Partiendo de la barra de elevación o del bastidor de extendido del cliente: la barra debe entrar con la holgura adecuada, sin hacer trabajar el mandril a flexión.
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Fuentes
- Fórmula de la flecha de la viga biapoyada con carga repartida
- EN 13476-2 (comportamiento a largo plazo de los tubos termoplásticos)
- Elaboración ROLL Lab
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