La norma ASTM D5199 es una de las normas más utilizadas para determinar el espesor nominal de los geosintéticos. Ofrece un método uniforme para medir el espesor de geotextiles, geomembranas, geomallas y compuestos de drenaje en condiciones controladas de presión y contacto.
El espesor es una propiedad clave para el rendimiento de los geosintéticos. Influye en la permeabilidad, los cálculos de tensión de tracción, el comportamiento de drenaje, la capacidad de amortiguación y la calidad de la instalación. Cuando los fabricantes, los laboratorios, los contratistas y los equipos de control de calidad aplican correctamente la norma ASTM D5199, pueden comparar con confianza los resultados de diferentes materiales y lotes de producción.
Para las empresas dedicadas a la ingeniería civil, la protección del medio ambiente, los sistemas de drenaje, los revestimientos de vertederos, la construcción de carreteras, la minería y el control de la erosión, la norma ASTM D5199 ofrece una forma fiable de verificar la uniformidad y la conformidad de los productos.
¿Qué es la norma ASTM D5199?
ASTM D5199 Es el método de ensayo normalizado para medir el espesor nominal de los geosintéticos. El método mide la distancia entre dos superficies paralelas mientras el material se somete a una presión especificada durante 5 segundos.
La norma se centra en el espesor nominal, más que en el espesor mínimo. Esta distinción es importante porque muchos geosintéticos se comprimen bajo carga. Un mismo material puede presentar diferentes valores de espesor cuando se aplican diferentes presiones de contacto.
La norma ASTM D5199 se aplica a:
- Geotextiles
- Geomembranas
- Geonets
- Materiales de drenaje geocompuestos planos
- Geomembranas de HDPE
- Geotextiles tejidos y no tejidos
La norma no se aplica a las geomembranas texturizadas ni a determinadas geomembranas estructuradas, ya que el prensatelas no puede establecer un contacto completo con la superficie. En esos casos, ASTM D5994 Se recomienda, por lo general.
Ensayo de espesor de materiales geosintéticos
La prueba de espesor de los materiales geosintéticos requiere un medidor de espesor con una base plana y un pie de presión que se mueva libremente. Ambas superficies deben permanecer paralelas con una tolerancia de 0,01 mm para garantizar la precisión de las lecturas.
La prueba se basa en un principio sencillo:
- Coloca la muestra sobre la base.
- Coloca el prensatelas en contacto con la tela.
- Aplica la presión indicada de forma gradual.
- Mantén la carga durante 5 segundos.
- Anota el valor del espesor.
El espesor medido se expresa redondeado a la décima de milímetro más cercana. Los laboratorios suelen calcular el espesor medio, la desviación estándar y el coeficiente de variación a partir de varias muestras.
Para la mayoría de los materiales, la norma ASTM D5199 exige diez probetas distribuidas a lo largo de todo el ancho del rollo. Esto permite detectar las variaciones de espesor provocadas por la fabricación, el almacenamiento o la manipulación.
Medición del espesor de geotextiles según la norma ASTM D5199
La medición del espesor de los geotextiles según la norma ASTM D5199 se realiza mediante el procedimiento A. Este procedimiento se aplica a los geotextiles, las geomallas y los compuestos de drenaje planos.
Procedimiento A: Condiciones de ensayo
- Diámetro del prensatelas: 56,4 mm
- Área del prensatelas circular: 2500 mm²
- Presión aplicada: 2 ± 0,02 kPa
- Tiempo de contacto: 5 segundos
- Resolución de medición: 0,02 mm
El medidor de espesor debe incluir un yunque plano y un pisador de movimiento libre con superficies paralelas.
Requisito imprescindible: Las superficies de medición deben permanecer paralelas con una tolerancia inferior a 0,01 mm para garantizar la precisión de las lecturas de espesor.
Requisitos para el ensayo de espesor de las geomembranas
El ensayo de espesor de la geomembrana se realiza según el procedimiento B de la norma ASTM D5199.
El procedimiento B se aplica a todas las geomembranas lisas, excepto a las geomembranas texturizadas o estructuradas.
Condiciones de ensayo del procedimiento B
- Diámetro del prensatelas: 6,35 mm
- Presión aplicada: 20 ± 0,2 kPa
- Tiempo de contacto: 5 segundos
- Precisión de la medición: ±0,02 mm
- Espesor máximo medible: Al menos 10 mm
Una de las diferencias más importantes entre el procedimiento A y el procedimiento B es la presión aplicada. La norma ASTM D5199 establece 2 kPa para los geotextiles y 20 kPa para las geomembranas.
Factores importantes que influyen en la precisión de las pruebas
Hay varios factores que pueden influir en el valor final del espesor durante el ensayo según la norma ASTM D5199:
- Compresión de las muestras durante el almacenamiento y el transporte
- Contenido de humedad del material
- Superficies irregulares de las muestras
- Aplicación incorrecta de la presión
- Tamaño inadecuado del prensatelas
- Acondicionamiento inadecuado de las muestras
- Tensión excesiva aplicada durante la manipulación
En el caso de materiales rígidos o rizados, un marco puede ayudar a aplanar la muestra sin afectar al área de medición. Esto resulta especialmente útil para geocompuestos rígidos y geomembranas pesadas.
Los equipos de control de calidad también deben evitar analizar muestras tomadas de secciones dobladas, aplastadas o deformadas de un rollo.
Equipo recomendado para los ensayos según la norma ASTM D5199
Para obtener resultados repetibles según la norma ASTM D5199, es imprescindible disponer de un medidor de espesor de alta calidad. El instrumento debe ofrecer un control estable de la presión, una medición precisa del desplazamiento, configuraciones flexibles del pie de presión y un análisis estadístico fiable.
Para los laboratorios que realizan mediciones del espesor de geotextiles, ensayos de espesor de geomembranas y otras evaluaciones de la calidad de los geosintéticos, el medidor de espesor Cell Instruments FTT-01 es una solución adecuada.
Entre sus principales ventajas figuran:
- Control mediante PLC con pantalla táctil HMI para un manejo intuitivo
- Levantamiento automático del prensatelas para minimizar los daños en la muestra y mejorar la repetibilidad
- Visualización en tiempo real de los valores máximos, mínimos, medios y de la desviación estándar
- Microimpresora opcional y conexión RS-232 para la trazabilidad de los datos
- Alimentación manual o automática opcional para entornos de ensayo de alto rendimiento
- Alta resolución de 0,1 μm en el rango de 0 a 2 mm
- Rango de ensayo personalizable para materiales más gruesos
- Varias opciones de prensatelas para distintos materiales y normas
El medidor de espesor FTT-01 puede configurarse con pies de presión planos que se adaptan a los distintos requisitos de presión para aplicaciones con láminas, papel y geosintéticos. Esta flexibilidad lo hace idóneo para laboratorios que realizan ensayos con una amplia gama de materiales, más allá de los geosintéticos, como láminas de embalaje, papel, textiles y plásticos flexibles.
Preguntas frecuentes
La norma ASTM D5199 se utiliza para determinar el espesor nominal de los geosintéticos, tales como geotextiles, geomembranas, geomallas y compuestos de drenaje.
El espesor nominal es el espesor medido en condiciones específicas de presión y contacto, mientras que el espesor mínimo es el espesor más reducido que se encuentra en el material.
Los geotextiles se comprimen más fácilmente que las geomembranas. Una presión más baja evita la sobrecompresión de los materiales textiles, mientras que una presión más alta garantiza un contacto preciso en el caso de las geomembranas.
La norma exige, por lo general, diez muestras distribuidas a lo largo de todo el ancho del rollo de material.
No. ASTM D5199 No es aplicable a las geomembranas texturizadas, ya que el prensador no puede entrar en contacto total con la superficie. En su lugar, se suele utilizar la norma ASTM D5994.
Las muestras deben acondicionarse a 21 ± 2 °C y a una humedad relativa de 60 ± 10 % antes de realizar el ensayo.