Short Term Durability and Performance of Bituminous Geomembranes with Respect to Temperature

ABSTRACT: The purpose of this research is to investigate the performance of Bituminous Geomembranes (BGMs) over a wide range of temperatures to determine the short-term viability. Bituminous geomembranes are an alternative style of geomembrane barrier for use in landfills, lagoons, waste covers, and various other engineering applications that require an impermeable layer. Standard geomembranes (GMs) used in geotechnical practices can be composed of a wide variety of polymers including high-density polyethylene (HDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), or ethylene propylene diene terpolymer (EPDM). Each of these polymers has its own set of physical and chemical properties which are favourable for different applications. Peer-reviewed research has been conducted on standard polymer geomembranes, however the same cannot be said for BGMs. There are advantages to bituminous over polymeric GMs, chiefly, high strength, elongation, puncture resistance and high soil interface shear resistance. Underwater installation is made easier by the fact that BGMs are denser than water and most installations benefit from the limited tendency for wrinkling when exposed to thermal and solar radiation. However, the lack of public peer-reviewed data does add some uncertainty for designers considering using BGMs for barrier systems. This paper presents results of modified index tests of BGM puncture at various temperatures.

RÉSUMÉ: Le but de cette recherche est d'étudier la performance des géomembranes bitumineuses (BGM) sur une large gamme de températures afin de déterminer leur viabilité. Les géomembranes bitumineuses sont un style alternatif de barrière géomembranaire à utiliser dans les décharges, les lagunes, les couvertures de déchets et diverses autres applications d'ingénierie qui nécessitent une couche imperméable. Les géomembranes standard (GM) utilisées dans les pratiques géotechniques peuvent être composées d'une grande variété de polymères, y compris le polyéthylène haute densité (HDPE), le polyéthylène linéaire basse densité (LLDPE), le polychlorure de vinyle (PVC), le polypropylène (PP) ou l'éthylène propylène terpolymère de diène (EPDM). Chacun de ces polymères a son propre ensemble de propriétés physiques et chimiques qui sont favorables pour différentes applications. Des recherches évaluées par des pairs ont été menées sur des géomembranes polymères standard, mais on ne peut pas en dire autant des BGM. Les GM bitumineux présentent des avantages par rapport aux GM polymères, principalement une résistance élevée, un allongement, une résistance à la perforation et une résistance élevée au cisaillement de l'interface du sol. L'installation sous l'eau est facilitée par le fait que la BGM est plus dense que l'eau et la plupart des installations bénéficient de la tendance limitée au froissement lorsqu'elles sont exposées au rayonnement thermique et solaire. Cependant, le manque de données publiques évaluées par des pairs ajoute une certaine incertitude pour les concepteurs qui envisagent d'utiliser des BGM. Cet article présente les résultats préliminaires de la modélisation physique («test de performance ») des dommages BGM à différentes températures.