La utilización del poliestireno expandido en obras de geotécnia

Resumen

Los sistemas modernos de construcción son asociados a tecnologías innovadoras y a los nuevos materiales, sistemas livianos que ofrecen la posibilidad de una mayor rapidez de ejecución por montaje. Estas características influyen en gran medida en el aprovechamiento de los materiales y de la mano de obra, ya que la planificación se hace más sencilla, pudiendo cumplir las metas fijadas en cuanto a los recursos económicos y de tiempo. Los sistemas constructivos convencionales han evolucionado de acuerdo a nuevos criterios para el análisis, desarrollo de procesos y puesta en obra. De esta manera aumenta su utilización, ofreciendo una resistencia y capacidad de carga que le permita un desempeño igual o superior a los sistemas constructivos que actualmente se encuentran en aplicación. Además de ello, estos sistemas también imponen características físicas apropiadas en los materiales. Tras sintetizarse en 1930 el poliestireno a nivel industrial y tras su posterior comercialización a partir de la década de los 50, se le ha dado a este material múltiples aplicaciones; comenzándose su incorporación a la construcción como material aislante, empleándose en las últimas décadas como material aligerante en múltiples elementos estructurales. Si embargo, su difusión como material con posibles aplicaciones en geotecnia no está tan extendida. En este trabajo de investigación se plantea el estudio de algunas soluciones constructivas en el campo de la geotecnia, entendiendo éstas como no limitativas, y en todo caso, como algunas pinceladas en un campo que está prácticamente por descubrir. La primera de estas aplicaciones consistiría en sustituir parcialmente el material de aporte de un terraplén por bloques de poliestireno expandido (EPS), en dos situaciones distintas, una con sección transversal horizontal y la otra en ladera. Como segunda solución constructiva, se analizará un muro de contención en ménsula, sustituyendo parcialmente el relleno del trasdós con bloques de EPS. A partir de aquí nos encontramos con la posibilidad de estudiar un caso real de muro de contención, pero en este caso con una altura muy superior, y que como consecuencia de ello, presentaba una bandeja intermedia. Otra de las posibles aplicaciones que aquí se proponen sería como material ligero en sistemas de contención de tierras, en este caso, en un apantalla discontinua de pilotes. Finalmente se ha analizado un sistema constructivo de aplicación en cimentaciones, consistente en la incorporación de bloques de EPS dentro del canto de una losa de cimentación, a modo de piezas aligerantes, de manera que se reduzca el peso del elemento estructural, sin mermar de forma sustancial su rigidez. Dentro de esta investigación, se realizó una campaña de ensayos experimentales en elementos a escala reducida, de una losa aligerada, comparando ésta con la maciza, desarrollándose una modelo de cálculo por medio del programa estructural SAP2000, ofreciendo resultados favorables. Los resultados obtenidos, permiten afirmar que las soluciones constructivas que aquí se proponen son en general perfectamente viables, y presentan importantes ventajas frente a soluciones tradicionales: reducción de asientos, reducción de empujes laterales y por tanto, aumento de la seguridad frente al deslizamiento, se minimizan los efectos de consolidación en suelos cohesivos, y, por último, en los elementos de cimentación analizados no sólo se reducen los asientos, sino que, además, esto son más uniformes en la superficie de apoyo.