Control de soldaduras

Guía de ensayos para soldaduras de geomembrana HDPE

Cada tipo de unión requiere un ensayo distinto. El canal de aire verifica soldaduras dobles; la campana de vacío, parches y extrusión; la chispa eléctrica, discontinuidades puntuales; y el ensayo destructivo entrega resistencia medida. Usar el ensayo equivocado no reemplaza al correcto.

Qué verifica cada prueba

Los cuatro ensayos principales cubren distintos tipos de unión y distintos modos de falla. Ninguno reemplaza al otro.

Canal de aire presión entre cordones Aplica en: Soldadura doble (cuña caliente) Verifica: Continuidad del canal Integridad de ambos cordones Criterio: Mantener presión 3–5 min sin caída > tolerancia 100 % de soldaduras dobles Campana de vacío solución jabonosa + depresión Aplica en: Extrusión, parches, esquinas y detalles sin canal de aire Verifica: Fugas visibles por burbujeo Criterio: Sin formación de burbujas bajo 20–35 kPa de vacío Parches y extrusion siempre Chispa eléctrica barrido con electrodo activo Aplica en: Zonas puntuales, arrugas y áreas de duda Verifica: Discontinuidades en la lámina (no en soldaduras dobles) Criterio: Sin descarga en zona revisada Complementario, no reemplaza Ensayo destructivo tracción hasta rotura Aplica en: Muestras extraídas de obra por cada tramo definido Verifica: Resistencia peel y shear de la unión (ASTM D6392) Criterio: Falla en lámina, no en unión Valores mín. según espesor Exigido por ITO o especif.
Los cuatro ensayos principales cumplen funciones distintas. En obras con ITO o exigencia documental se aplican todos los que correspondan según tipo de unión.

Canal de aire — soldaduras dobles con cuña caliente

La soldadura por cuña caliente genera dos cordones paralelos con un canal intermedio. Ese canal se presuriza con aire comprimido y se mantiene bajo presión durante el tiempo definido en el protocolo de obra, habitualmente entre 3 y 5 minutos según el espesor y la temperatura ambiente.

Si la presión cae más allá de la tolerancia permitida, se localiza el tramo deficiente, se repara y se repite el ensayo. Este procedimiento cubre el 100 % de las soldaduras dobles ejecutadas. No es aplicable a soldaduras por extrusión ni a parches, porque no existe canal de aire en esas uniones.

Precaución: la temperatura ambiental y la longitud del canal afectan la presión inicial. El registro debe incluir presión inicial, presión final, tiempo de prueba y temperatura al momento del ensayo.

Campana de vacío — extrusión, parches y detalles

La campana de vacío se aplica en todos los puntos donde no existe canal de aire: soldaduras por extrusión, parches, esquinas interiores, arranques de tuberías, rebordes y cualquier detalle que concentre riesgo.

El procedimiento consiste en aplicar solución jabonosa sobre la zona, colocar la campana y generar una depresión de entre 20 y 35 kPa durante el tiempo establecido. La formación de burbujas indica discontinuidad. Cuando se detecta una fuga, se repara el sector y se repite el ensayo.

En rellenos sanitarios, piscinas de lixiviado y obras con requerimiento ambiental, la campana de vacío debe aplicarse sobre todos los parches, independientemente de su tamaño.

Chispa eléctrica — barrido de discontinuidades puntuales

El ensayo de chispa eléctrica recorre la superficie de la lámina con un electrodo activo. Cuando existe una discontinuidad, se produce descarga eléctrica visible y audible que permite localizar el punto exacto. No reemplaza al canal de aire ni a la campana de vacío, pero es eficaz para detectar perforaciones pequeñas, arrugas quemadas o zonas de lámina adelgazada.

Se usa como complemento en zonas de alta densidad de trabajo —fondos, pies de talud, cruces de soldaduras— y en obras donde el mandante exige inspección adicional antes de cubrir la geomembrana.

Ensayo destructivo — resistencia medida de la unión

El ensayo destructivo extrae una muestra de la soldadura en terreno y la somete a tracción en laboratorio o con equipo portátil, midiendo la resistencia a cizalle (shear) y pelado (peel) según ASTM D6392. El resultado determina si la unión tiene la resistencia requerida para el espesor instalado.

Una soldadura bien ejecutada falla en la lámina base, no en la unión. Cuando la rotura ocurre en el cordón de soldadura, la zona queda observada y debe repararse.

Propiedades de referencia para geomembrana HDPE lisa, basadas en criterios habituales de especificación GRI-GM13 y verificadas con métodos ASTM. Valores resumidos de uso técnico; confirmar siempre contra ficha del fabricante, lote suministrado y especificación del proyecto.
Propiedad / ensayo Método ASTM 0,75 mm (30 mils) 1,00 mm (40 mils) 1,50 mm (60 mils) 2,00 mm (80 mils)
Resistencia a fluencia ASTM D6693, Tipo IV 11 kN/m 15 kN/m 22 kN/m 29 kN/m
Resistencia a rotura ASTM D6693, Tipo IV 20 kN/m 27 kN/m 40 kN/m 53 kN/m
Elongación a fluencia ASTM D6693, Tipo IV ≥ 12% ≥ 12% ≥ 12% ≥ 12%
Elongación a rotura ASTM D6693, Tipo IV ≥ 700% ≥ 700% ≥ 700% ≥ 700%
Resistencia al desgarro ASTM D1004 93 N 125 N 187 N 249 N
Resistencia al punzonamiento ASTM D4833 240 N 320 N 480 N 640 N
Densidad mínima ASTM D1505 / ASTM D792 ≥ 0,940 g/cm³ ≥ 0,940 g/cm³ ≥ 0,940 g/cm³ ≥ 0,940 g/cm³
Negro de humo ASTM D1603 / ASTM D4218 2,0% a 3,0% 2,0% a 3,0% 2,0% a 3,0% 2,0% a 3,0%

ASTM define los métodos de ensayo. Para aceptación de material, estos resultados se comparan con la especificación técnica aplicable, la ficha del fabricante y los requisitos del mandante. Las resistencias de tracción se expresan en kN/m, equivalentes numéricamente a N/mm.

En obras donde el mandante exige ensayo destructivo, la frecuencia mínima habitual es una muestra cada 150 a 300 metros de soldadura, o la que establezca el protocolo de calidad del proyecto. El punto donde se extrae la muestra se repara con parche verificado por campana de vacío.

Registro y trazabilidad

Un ensayo sin registro no es verificable. Cada prueba debe quedar documentada con: sector o tramo, número de paño, tipo de ensayo, resultado (pasa / no pasa), observación si corresponde, reparación ejecutada y resultado del reensayo. En obras con ITO o certificación ambiental, el registro es parte del expediente técnico entregable al mandante.

Cuando un punto no pasa el ensayo, se repara y se vuelve a ensayar antes de continuar con la instalación en esa zona. No se cubre ni se inunda hasta que el sector tenga todos sus ensayos aprobados.

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