Aging of HDPE geomembranes used as bottom liner and cover for storage of soil contaminated with PCBs

R. Awad, E. Safari, R. Kerry Rowe

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GeoMontréal 2013: 66th Canadian Geotechnical Conference; 11th joint with IAH-CNC

Session: Geosynthetics - Landfills and Mining Operations

ABSTRACT: The Pottersburg storage facility- where materials contaminated with polychlorinated biphenyls (PCBs) were stored- was decommissioned in 2009 and the exhumed PCB contaminated materials were sent for destruction by incineration. Some of the exhumed bottom liners and cover HDPE geomembranes in the different cells were tested. Safari et al. (2011) reported initial data from aging tests on the exhumed geomembranes. Standard oxidative induction time (Std-OIT) and high pressure oxidative induction time (HP-OIT) tests were performed to monitor the depletion of antioxidants. Antioxidant depletion times (Stage I) of the geomembranes from different locations in the site were calculated. It was concluded that, when compared to modern day geomembranes, the Std-OIT and HP-OIT values of the geomembranes exhumed from the site were significantly lower. Also it was found that the exposure conditions had a very significant effect on the antioxidant depletion rates. This paper focuses on service life stages following the antioxidant depletion; the time to onset of polymer degradation (Stage II) and polymer degradation to reach 50 % of the original value of the property retained (Stage III). Physical testing including tensile, stress crack resistance (SCR), melt index (MI) and crystallinity tests were performed. The lack of information regarding the type of geomembrane used in the storage facility which has been a subject of the research performed by Safari et al. (2011) is further investigated in this study together with the effect of exposure conditions on the aging of the geomembrane.

RÉSUMÉ: L'installation de stockage à Pottersburg- où des matériaux contaminés aux biphényles polychlorés (BPC) ont été entreposés- a été déclassée en 2009. Les BPC et les matériaux contaminés aux BPC ont été déterrés et envoyés pour destruction par incinération. Certaines géomembranes PEHD provenant du fond du revêtement et de la couverture des différentes cellules ont été testées. Safari et al. (2011) ont rapporté des données initiales des tests de vieillissement sur les géomembranes déterrées. Les tests relatifs au temps d'induction par oxydation standard (Std-OIT) et au temps d'induction par oxydation sous haute pression (HP-OIT) ont été effectués pour prédire des antioxydants. Le des antioxydants (Phase I) dans les géomembranes, à différents endroits du site, ont été calculés. Il temps sous haute pression (Std. et HP-OIT) des géomembranes déterrées sur le site étaient significativement inférieurs. En outre, il a été constaté que les conditions d'exposition ont eu un effet très significatif sur les taux d'épuisement des antioxydants. Ce document se concentre sur la vie en servile délai avant de la dégradation du polymère (Phase II) et dégradation du polymère correspondant à une rétention de 50% de la valeur initiale de la propriété ciblée (Phase III). Des essais physiques, comprenant des essais de traction, de résistance à la fissuration sous contrainte (SCR), des à chaud (MFI) et des tests de cristallinité, ont été effectués. Le manque d'information quant au type de géomembrane utilisée dans l'installation de stockage, ayant investigation particulière dans cette étude , parallèlement l'effet des conditions d'exposition sur le processus de vieillissement de la géomembrane.

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