Article de recherche / Research Article

Long-term performance of PET geogrids with LLDPE coating in alkaline conditions

Comportement à long terme de géogrilles en PET à revêtement de LLDPE en conditions alcalines

¹ Officine Maccaferri Spa, Bologna, Italy
² DICEA – University of Rome “Sapienza”, Rome, Italy

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Abstract

The increasing demand for sustainable construction practices and cost minimization has driven interest in utilizing locally available soil for reinforced fill structures. However, cohesive soils often require chemical stabilization to meet engineering standards, creating highly alkaline conditions that can affect the durability of polymeric reinforcements. Conventional PET geogrids are generally considered unsuitable in environments where pH exceeds 9 due to their susceptibility to hydrolysis. While this concern is valid, it may not fully consider the various types of coatings and industrial production processes available, which can significantly impact reinforcement performance. This study investigates the long-term performance of high-strength PET geogrids with LLDPE coatings in highly alkaline environments through laboratory experiments and real-world exhumation campaigns. The research examines the role of PE sheathing in mitigating the penetration of alkaline solutions, preserving the mechanical properties of geosynthetic reinforcements. Findings from field tests at multiple sites in the UK and Italy, where geogrids were exposed for up to 20 years, confirm that the protective LLDPE coating effectively prevents degradation, with residual tensile strengths exceeding 96% of the characteristic values. The results highlight the need to reconsider existing durability standards, which primarily assess uncoated PET, to account for the protective role of advanced coatings.

Résumé

La demande croissante pour des pratiques de construction durables et la minimisation des coÛts a attiré l’attention vers l’utilisation de sols disponibles localement pour les ouvrages en remblai renforcé. Cependant, les sols cohérents nécessitent souvent une stabilisation chimique pour les rendre conformes aux standards de l’ingénierie, créant des conditions très alcalines qui peuvent affecter la durabilité des renforcements en polymères. Les géogrilles conventionnelles en PET sont généralement considérées comme inadaptées dans les environnements où le pH dépasse 9, à cause de leur sensibilité à l’hydrolyse. Ce concept est valide, mais il ne tient pas compte des différents types de revêtements et de processus de protection industrielle disponibles, qui peuvent impacter de façon significative le comportement des renforcements. Cette étude analyse le comportement à long terme de géogrilles de PET à haute résistance avec enrobage de LLDPE, placées dans un environnement très alcalin, au moyen d’expériences de laboratoire et de campagnes de prélèvement dans des ouvrages réels. La recherche examine le rôle du revêtement en PE pour empêcher la pénétration des solutions alcalines, en préservant les propriétés mécaniques des renforcements en géosynthétiques. Les résultats des essais réalisés sur le terrain sur de multiples sites au Royaume Uni et en Italie, où les géogrilles ont été exposées pendant des durées atteignant 20 ans, confirment que le revêtement protecteur en LLDPE empêche effectivement la dégradation, les résistances résiduelles à la traction dépassant 96% des valeurs caractéristiques. Les résultats soulignent le besoin de revoir les normes de durabilité, qui évaluent principalement le PET non revêtu, pour tenir compte du rôle protecteur des revêtements avancés.