Instalación, Soldadura y Control Integral de Geomembranas en Proyectos Mineros

Procedimientos, tareas críticas y controles de calidad basados en experiencia real de obra

1. Introducción

La instalación de geomembranas es una actividad crítica en proyectos mineros de gran envergadura, especialmente en pozas de evaporación, piletas de disposición final de residuos, minería de oro y reservorios de productos químicos.
Este documento describe, de forma técnica y simplificada, el proceso completo desde la preparación del terreno hasta la emisión del Certificado de Estanqueidad, incorporando la experiencia práctica de obra y todos los eventos reales que pueden presentarse.

Despliegue de geomembrana Proyecto Galán Lithium

2. Preparación del Terreno y Excavación de Zanja

El proyecto presentó algunos puntos que requirieron especial atención en la ingeniería:

2.1 Terreno Compactado (Relleno)

Zanja firme y definida.
Geometría estable.
Facilita despliegue y soldadura.

2.2 Terreno en Corte Natural

Aparición de piedras, material arenoso y derrumbes.
Zanja irregular y difícil de controlar.
Requiere escarificar, humedecer, regularizar y controlar punzantes.
La zanja debe quedar limpia, firme y aprobada en texturado superficial.

3. Recepción de Materiales y Trazabilidad de Rollos

3.1 Protocolo de Recepción y Certificación de Calidad del Rollo (CQA)

Cada rollo debe venir acompañado por un Certificado de Calidad del Fabricante (CQA – Construction Quality Assurance), donde se detalla:

Espesor nominal y tolerancias.
Propiedades mecánicas (tracción, elongación, desgarro).
Propiedades geométricas.
Ensayos de laboratorio internos.
Normas de referencia (ASTM / GRI / ISO).
Fecha de fabricación, código de lote y número de rollo.

Cada rollo debe traer dos etiquetas: una externa en la funda y una interna dentro del canuto o pegada a la primera vuelta de lámina. Estas etiquetas permiten la relación uno-a-uno entre el rollo físico y su certificado de calidad.

En el Protocolo de Recepción se registran:

Número de serie del rollo.
Lote.
Espesor nominal.
Ancho y longitud.
Proveedor o fabricante.
Condición visual al arribo (golpes, humedad, funda rota).
Observaciones sobre transporte.

Rollos sin etiqueta (trazabilidad excepcional)

Si un rollo llega sin etiqueta o ilegible:

Se registra como “Rollo recibido sin etiqueta (S/E)”.
Se asigna un número interno (S/E-01, S/E-02).
Se lo vincula con un certificado del OTS por descarte.
Se documenta que la identificación fue asignada por obra.
Se informa a cliente y se registra en el Conforme a Obra.
La contratista asume responsabilidad técnica por ese rollo en caso de fallas.

El rollo se puede usar siempre que esté en buen estado físico.

3.2 Descarga y Seguridad

Escoltar el semi hasta la poza.
Descargar con pluma, grilletes y fajas certificadas.
Ninguna persona debe ubicarse bajo la carga.
La zona debe estar perimetrada y restringida.

3.3 Organización Interna de Rollos

Se ordenan según el frente de trabajo del día.
Se delimita la zona roja, acceso exclusivo de personal de geomembranas.
Camionetas e inspección quedan fuera.
Los rollos deben quedar calzados, asegurados y protegidos del viento.

4. Despliegue de Geomembrana

4.1 Equipos de Izaje y Despliegue

Retroexcavadora con porta-rollos.
Cargadora frontal con percha certificada.
Procedimiento de izaje obligatorio.

4.2 Condiciones de Operación

Horario definido según clima y curva de avance.
Viento nulo o mínimo.
Terreno limpio y sin punzantes.
Coordinación constante con seguridad.

4.3 Diseño de Paños y Desperdicios

Paños optimizados según geometría.
Desperdicio ≤ 5 %.
Registro diario para Conforme a Obra.

5. Soldadura por Cuña Caliente

5.1 Condiciones Climáticas Críticas

Evitar soldar por debajo de –8 °C.
El viento es determinante (máx. 30 km/h).
Una ráfaga puede voltear paños; algunos procedimientos indican tirarse al piso.

5.2 Condiciones Climáticas Críticas

Empalme mínimo 15 cm.
Operador + ayudante + persona limpiando.
Se usa guía de geomembrana para mantener alineación.
Limpieza inmediata antes del paso de cuña.
Taludes y zanja de anclaje: puntos críticos.
Antes de cortar, medir con “el perrito” para evitar desperdicios.

5.3 Prueba de Aire

Colocación de tapones.
Presurización con manómetro certificado.
La presión debe mantenerse estable (referencia 2”).
Si hay fuga, se repara de inmediato.

6. Soldadura por Extrusión

6.1 Usos Principales

Reparaciones.
Cierre de destructivos.
Detalles complejos.
Refuerzos de costura.

6.2 Equipos y Materiales Necesarios

Extrusora con zapato, boquillas, resistencias.
Material de aporte preparado el día anterior (registro de consumo).
Sopladora caliente.
Guantes térmicos.

6.3 Prueba de Vacío

Aplicación de solución jabonosa.
Caja/olla de vacío.
Ausencia de burbujas = soldadura conforme.

7. Equipos Críticos, Backups y Repuestos

La continuidad de producción depende de la disponibilidad inmediata de equipos redundantes y repuestos críticos. La caída de una cuña, una extrusora o un tensiómetro impacta directamente en la curva de avance y puede detener la obra.

7.1 Cantidad Recomendada de Equipos

2–3 soldadoras de cuña operativas + 1 backup.
2 extrusoras operativas + 1 backup.
Rodillos de presión, sensores, resistencias, boquillas.
Sopladores de aire caliente (LEISTER u otro).
Juegos completos de cables y extensiones industriales.
Material de aporte suficiente para 2 días de trabajo.

7.2 Herramientas Esenciales de Obra

Tensiómetros (mínimo 2).
Manómetros de aire certificados.
Caja/olla de vacío para extrusiones.
Cortador de muestras (destructivos).
Cúters y hojas de repuesto.
Pinza boca ancha.
“Hierrito” redondeado para revisar canal.
Trapos y alcohol isopropílico.
Escobillones, secadores de piso, palas, rastrillos.
Cuerdas y sogas para maniobras.
Rodilleras, cepillo de bronce, discos de amoladora.
Carretillas, palas metálicas, trapos y EPP.
Anemómetro, termómetro láser.
Cinta autovulcanizable, mangueras de viento.
Caballete de madera para reparaciones húmedas.

7.3 Riesgo Operativo Real

Tensiómetro roto → se detiene calidad.
Cuña sin repuesto → se frena producción.
Sin material de aporte → no se cierran destructivos.
Sopladora sin resistencia → no hay extrusión.
Rodillos sin repuestos → riesgo de soldadura deficiente.

8. Energía y Logística Eléctrica

El funcionamiento correcto de cuñas, extrusoras, sopladores y equipos de calidad depende de una infraestructura eléctrica estable.

8.1 Generación Eléctrica

Generador grande (60–80 kVA) → producción.
Generador chico (10–12 kVA) → calidad y zonas remotas.
Tableros trifásicos 380 V con salidas 220/16 A.
Tableros secundarios para equipos menores.
Cables industriales 6×3 mm o superior.
Puesta a tierra completa (jabalina + cable + mordaza).

8.2 Mantenimiento

Control de horas acumuladas por generador.
Cambios de aceite programados.
Limpieza y revisión de filtros.
Revisar continuidad y aislamiento de cables.
Control de fichas, conectores, térmicas y fusibles

9. Ensayos Destructivos (Corte y Desgarro)

9.1 Selección de Destructivos de soldadura por cuña

No perforar paños innecesariamente.
1 cupón representativo por línea de cuña larga.
En líneas cortas: cada línea y media.

9.2 Procedimiento

Ensayar corte y desgarro con tensiómetro certificado.
Comparar con norma del material.

9.3 Fallas y Gap

Si un destructivo falla:

Extraer otro a 3 m hacia un lado.
Luego a 3 m hacia el otro lado.
Si ambos fallan → toda la soldadura es defectuosa.
Realizar gap (corte completo y nueva soldadura).
Parches grandes en extremos.

9.4 Inspección Visual del Canal

Canal uniforme.
Profundidad constante.
Detección de “ojo chino”.
Presión del diamante de cuña.
Variaciones de espesor.

10. Protocolos Operativos y Documentación

10.1 Protocolos Diarios

Textura final del suelo.
Despliegue.
Soldadura por cuña (aire).
Soldadura por extrusión (vacío).
Ensayos destructivos (cuña y extrusión)

10.2 Conforme a Obra

Debe incluir:

Rollos utilizados y material de aporte.
Metros instalados.
Parches numerados.
Fallas detectadas por fábrica.
Cuchillas/abanicos.
Desperdicio ≤ 5 %.

11. Ensayos Geoléctricos

11.1 Ensayo en Seco

Detecta punzonamientos y microdefectos.
Se cobra por m² hasta 1 m del pie del talud.
Arriba de 1 m, la verificación es visual.

11.2 Ensayo Húmedo

Carga de 20–40 cm de agua.
Detecta fugas invisibles en seco.
Ambos métodos se complementan.

12. Reparaciones Húmedas

Procedimiento definido antes de obra.
Uso de caballetes para evitar contacto eléctrico con agua.
Aislamiento completo del equipo.
Materiales y parámetros especiales.
Protección del cableado.
Equipo especial para soldadores.

Reparaciones húmedas = actividades críticas.

13. Problemas Reales que Pueden Ocurrir

Tensiómetro roto.
Rollos defectuosos detectados al soldar.
Falta de material de aporte.
Paños levantados por viento.
Rollos mal calzados.
Retazos bajo la lámina.
Mezcla de lotes sin trazabilidad.
Fallas en boquillas, zapato o resistencias.
Generadores fuera de servicio.
Formación de ballenas.
Fallos de fabrica de los rollos.

14. Certificado de Estanqueidad

El Certificado de Estanqueidad, es emitido por una empresa externa especializada en ensayos geoeléctricos, salvo que el mismo cliente o contratista cuente con un equipo certificado para realizarlos (situación poco frecuente).

Esta empresa independiente realiza:

Ensayo geoeléctrico en seco (técnica de potencial o dipolo seco)
Ensayo geoeléctrico en húmedo (dipolo húmedo con 20–40 cm de agua)

Ambos métodos permiten detectar punzonamientos, microperforaciones o fallas ocultas en la geomembrana, complementando los ensayos que realiza la contratista.

El Certificado de Estanqueidad solo puede emitirse cuando:

La geoeléctrica en seco está aprobada.
La geoeléctrica en húmedo está aprobada.
Las fallas detectadas han sido reparadas y reensayadas.
La empresa certificadora deja constancia escrita de que la poza no presenta fugas detectables.

La contratista, por su parte, debe haber completado previamente:

Prueba de aire (cuña).
Prueba de vacío (extrusora).
Ensayos de corte y desgarro.
Protocolos diarios completos.
Conforme a Obra validado.

Solo con ambos procesos aprobados —calidad interna de la contratista + certificación geoeléctrica externa— la poza puede darse por impermeabilizada y lista para operación.

15. Fotos del proyecto Galan Lithium UTE EXCON-HUASI

Fotos del proyecto

16. Conclusión

La instalación de geomembranas es una disciplina de alta responsabilidad técnica donde producción, calidad, seguridad, topografía y logística trabajan de manera coordinada.
El éxito depende de:

Planificar,
Documentar,
Controlar,
Prever fallas,
Contar con backups,
Mantener orden,
Cumplir protocolos rigurosos.

Así se garantiza la impermeabilidad y vida útil del sistema.