Ringkøbing Amt, Høfde 42. Plastspunsvæg og tilhørende tætningsmateriale vurdering af egnethed. FORCE Technology Plast og Kompositter

Transkript

1 Ringkøbing Amt, Høfde 42 Plastspunsvæg og tilhørende tætningsmateriale vurdering af egnethed FORCE Technology Plast og Kompositter Nanna Svendsen Tenna Brandt Nielsen Lisbeth Juhl Just Dato : 29. april 2005; Rettelser til rapport af 18. marts og 4. april

2 Indhold FORORD 3 SAMMENFATNING OG KONKLUSIONER 4 FORKORTELSER 5 1 INTRODUKTION INDLEDNING FREMGANGSMÅDE 6 2 ANALYSERESULTATER VURDERING AF BESTANDIGHEDEN AF HDPE OG PVC, DEL ANALYSE AF BESTANDIGHED AF 3 UDVALGTE TYPER PLAST OG 3 TYPER TÆTNINGSMATERIALER, DEL ESEM analyser Visuel inspektion ESC målinger Hårdhedsmålinger Dimentsionsændringer ANALYSE AF PERMEATIONEN GENNEM 3 UDVALGTE TYPER PLAST, DEL ANALYSE AF DIFFUSIONSHASTIGHEDEN GENNEM 3 UDVALGTE TYPER PLAST OG 3 TYPER TÆTNINGSMATERIALER, DEL VURDERING AF KEMISK RESISTENS, DEL VURDERING AF EGNETHED VED FROSTGRADER, DEL VURDERING AF EGNETHED EFTER LYSEEKSPONERING, DEL KRAVSPECIFIKATION, DEL SCANNING AF MARKEDET, DEL ANALYSE AF UDLEVERET RØR 17 3 REFERENCER 18 Bilag A : Brochurer fra Sheeting Solutions Bilag B : Brochurer fra Northstar Bilag C : ESEM billeder Bilag D : Digitalbilleder Bilag E : ESC målinger Bilag F : Hårdhedsmålinger Bilag G : Dimentionsændringer og vægtændringer Bilag H : Permeationsmålinger Bilag I : Diffusionsmålinger Bilag J : Mekaniske tests før og efter frost påvirkning Bilag K : Test ifbm lyspåvirkning Bilag L : ESEM billeder af eksponeret rør Bilag M : Kravsspecifikationer til plastspunsvæg 2

3 Forord Ringkøbing amt og Miljøstyrelsen er i gang med at planlægge de sidste undersøgelser af forureningen, som findes i og omkring høfdedepotet ved høfde 42, Harboøre Tange. Forureningen stammer hovedsagelig fra Cheminovas spildevandsudledning tilbage i 1950érne af en række organo-fosfor pesticider bl.a. parathion og malathion samt deres nedbrydningsprodukter. /1/ Planen er, at der skal etableres en afværgeforanstaltning i 2005 på baggrund af et udbud i april Afværgeforanstaltningen er baseret på, at det forurenede område indspunses og overdækkes med en vandtæt topmembran, samt at der foretages en oppumpning inden fra spunsvæggen, så der sikres indstrømning at rent vand frem for udsivning af forurenet vand. Oprindeligt var der valgt en traditionel spunsvæg af stål, men undersøgelser af bl.a. phniveauet i grundvandet, har vist lave værdier ned til omkring ph 2, hvilket medfører korrosion i en højere hastighed en oprindeligt forventet. Denne betragtning gav grundlag for at overveje anvendelsen af plast, som materiale til spunsvæggen. /1/ FORCE Technology, Afdelingen for Plast og Kompositter, har i februar 2005 foretaget en vurdering af HDPE, PVC og en udvalgt PU-komposits egnethed som spunsvægsmateriale i forhold til den konkrete forurening ved høfde 42. Der er d. 4. april, 2005 foretaget en revidering af rapporten af 18. marts, Følgende sider er omfattet af revideringen : S. 4 Gennemtrængningstiden i tabellen er ændret S. 4 Afsnit 6 og 7 S. 11 Afsnit 2 og 3 S. 12 Tabel 2.4 S. 12 Afsnit 2 S. 13 Tabel 2.6 S. 16 Afsnit 4 S. 16 Tabel 2.8 S. 16 Afsnit 1 Bilag H Bilag I Bilag M Der er d. 29 april, 2005 foretaget en revidering af rapporten af 4. april, Følgende sider er omfattet af revideringen : S. 4 Gennemtrængningstiden i tabellen er også beregnet med anvendelse af partialtrykket for ethylparathion S. 11 Tabel 2.3 Gennemtrængningstiden i tabellen er også beregnet med anvendelse af partialtrykket for ethylparathion S. 11 Afsnit 4 og 5 tilføjet : Permeation gennem plast fra mættet opløsning S. 12 Afsnit 1 tilføjet : Vurdering af emner efter 3 måneder S. 13 Tabel 2.6 Gennemtrængningstiden i tabellen er også beregnet med anvendelse af partialtrykket for ethylparathion 3

4 Sammenfatning og konklusioner Efter indledende undersøgelser foretaget af Ringkøbing Amt blev det foreslået at undersøge plast som et muligt materiale til spunsvægge til inddæmning af forureningen ved Høfde 42. FORCE Technology, Afdelingen for Plast og Kompositter, har i februar 2005 foretaget en vurdering af HDPE, PVC og en udvalgt PU-komposits egnethed som spunsvægsmateriale i forhold til den konkrete forurening ved høfde 42 Der blev udvalgt 3 typer plast spunsvægge og 3 typer tætningsmateriale til videre undersøgelser. Projektet omfattede bla vurdering af plastspunsvæggens kemiske bestandighed ved kontakt med organik, permeationen gennem plasten og diffusionshastigheden. Følgende sammenligning mellem de 3 materialer kan foretages : Sammenligning af materialer Materiale I HDPE Materiale II PVC Materiale III PU-Komposit Kemisk resistens, teoretisk + - ESEM Visuel inspektion ESC + - Hårdhed Dimensionsændringer Gennemtrægningstid ~1 år ( 11,5 år) ( 7,1 år) Gennemtrægningsmængde (damptryk for vand er anvendt) 28 mg/(m 2 h) (18 mg/(m 2 h)) 51 mg/(m 2 h) Gennemtrægningsmængde (damptryk for ethylparathion er anvendt) 14 mg/(m 2 h) (9) mg/(m 2 h) 25 mg/(m 2 h) Ud fra de kemiske vurderinger vil PVC være det dårligste alternativ at vælge, da dette materiale bliver mest påvirket af organikken. Derimod er det PVC der har den længste gennemtrængningstid for organikken, hvis vel at mærke at materiale ikke bliver kemisk nedbrudt så der opstår revner eller andet i materialet inden for den 10 års periode man ønsker at anvende materialet. Anvendelse af plastmateriale til brug som spunsvægge er en mulighed ved Høfde 42 i det omfang der kan findes et egnet tætningsmateriale. Udfra de anførte undersøgelser anbefaler vi at anvende en PU-Komposit, der vil have en god kemisk resistens og kunne holde forureningen inden for spunsvæggen i mindst 7 år. Man bør forlænge undersøglesen af dette materiale eller lave en udskiftning efter 7 år i brug for at undgå udsivning af forurening. På baggrund af de udførte undersøgelser vil vi ikke anbefale brugen af nogle af de undersøgte tætningsmaterialer. Det er yderst vigtigt at der findes et egnet tætningsmateriale for at kunne anvende PU-Kompositten som spunsvæg. 4

5 Forkortelser ESC ESEM HDPE PU PVC Enviromental Stress Cracking (miljø induceret spændingsrevnedannelse) Enviromental Scanning Electronmicroscope High Density Poly Ethylene Poly Urethan Poly Vinyl Chloride 5

6 1 Introduktion 1.1 Indledning Efter en indledende litteraturscreening foretaget af FORCE Technology, blev det foreslået at overveje plasttyperne HDPE (High Density Poly Ethylene) og PVC (Poly Vinyl Chloride) til undersøgelse af egnetheden til fremstilling af spunsvæggen. I en rapport af Dr. Piyush Dutta konkluderes det at PVC som materiale er velegnet til fremstilling af spunsvægge samt at PVC til denne applikation har overlegne egenskaber i forhold til stål mht. vægt, pris og holdbarhed. /2/ Der eksisterer en række virksomheder, flest fra USA, der producerer og forhandler HDPE eller PVC spunsvægge. Heriblandt Sheeting Solutions (HDPE), Northstar (PVC), Materials International (PVC) og Crane Products (PVC). Med udgangspunkt i de foreliggende undersøgelser blev der foretaget en vurdering af HDPE, PVC og PU-komposittens egnethed som spunsvægsmateriale i forhold til den konkrete forurening ved høfde 42. Det er angivet at en sædvanlig sammensætning af det forurenede grundvand er : /4/ Komponent Maksimal grundvands koncentrations niveau [mg/l] Typisk sammensætning af forureningen [%] Parathion Methylparathion 1,6 16 Sulfontepp (TEDP) 2 3 Malathion 0,5 1,5 Alkyl polysulfider - 15 Triethylfosfat - 11 Kviksølv 0,1 0,5 Amino-parathion 5 - Fosfor Diethylthiofosfor syre Med en ph værdi mellem 2,4 og 4,3 1.2 Fremgangsmåde Efter en litteraturgennemgang af materiale om spunsvægge i plast blev i alt 3 typer af vægge fra 2 forskellige firmaer udvalgt til nærmere analyse. Der blev taget kontakt til de pågældende firmaer og prøvemateriale rekvireret. De 3 typer er spunsvægge der blev valgt har følgende specifikationer : I. Environ PE30, Vertical Barrier Walls fra firmaet Sheeting Solutions, USA /5/. Environ PE30 er en HDPE spunsvæg II. Vinyl sheet piling, Series 4000 fra firmaet Northstar, USA /6/. Dette er en PVC spunsvæg. III. Endurance composite sheet piling fra firmaet Northstar, USA /7/. Dette er en PUkomposit spunsvæg 6

7 De 3 typer af tætningsmaterialer der blev valgt har følgende specifikationer : IV Adeka Ultra Seal P-201, OCM, INC., USA. Anbefalet til anvendelse sammen med Materiale I. /5/ V Prime-Flex 900LVSF, Prime resins, USA. Anbefalet til anvendelse sammen med Materiale II og III. /7/ VI Bitumen All-Profile GmbH. Udleveret af Ringkøbing Amt. Der er modtaget 2 L organik fra Ringkøbing Amt. Projektet omfatter: 1. Teoretisk vurdering af egnetheden af HDPE og PVC s bestandighed ved kontakt med de omtalte indholdsstoffer. 2. Analyse af 3 udvalgte typer HDPE, PVC, kompositmateriale og tætningsmaterialers bestandighed ved kontakt med opløst forurening. 3. Analyse af permeation af forurenet vand gennem de udvalgte HDPE, PVC og PU-komposit spunsmateriale. 4. Analyse af diffusionshastigheden og mængden gennem plasten for organik for et interval af spunselement tykkelser. 5. En vurdering af om plasten og tætningsmaterialet er kemisk resistent over for den konkrete forureningssammensætning samt hvilke forhold eller parametre som vurderes at kunne ændre holdbarheden. 6. En vurdering af materialernes egnethed ved frostgrader. 7. En vurdering af de udvalgte plastvæges mekaniske egenskaber før og efter eksponering for sollys Såfremt plastmaterialerne vurderes egnet : 8. Opstilling af kravs specifikation til plastspunsvæggen herunder specifikation af plastens sammensætning eller alternativt, hvor stor diffusionskoefficienten må være. 9. En scanning på verdensmarkedet for mulige leverandører af en egnet spuns til hjælp for den hovedentreprenør der får opgaven med at etablere spunsen. Del 1 Teoretisk vurdering af egnetheden af HDPE og PVC s bestandighed blev gennemført ved litteratur gennemgang samt beregning af Hansens Opløselighedsparametre. Del 2 Analyse af udvalgte typer HDPE, PVC, PU-kompositmateriale og tætningsmaterialers bestandighed blev gennemført ved bestemmelse af en række parametre såsom dimensionsændringer, hårdhed, visuel eksamination, ESC samt ESEM for de udvalgte polymermaterialer og organik. Del 3 Analyse vha. kop metoden til vurdering af permeationen ifølge princip angivet i ASTM standard D med direkte kontakt til organikken. Del 4 Analyse af diffusionshastigheden og mængden gennem plasten for parathion og methylparathion for 2 spunselement tykkelser på baggrund af bestemmelse af vægtoptag over en given tidsperiode. Del 5 En vurdering af kemisk resistens på baggrund af resultaterne opnået under del 1 til 4. Del 6 En vurdering af materialernes egnethed ved frostgrader udfra litteratur gennemgang samt kontakt til udvalgte leverandører. Mekaniske tests før og efter eksponering i fryser ved -18 C. 7

8 Del 7 En vurdering af materialernes egenskaber før og efter eksponering for sollys i 10 år udfra litteratur gennemgang samt kontakt til udvalgte leverandører. Mekaniske tests før og efter eksponering i WeatherOmeter. Del 8 Kravspecifikation af plastspunsvæggen, såfremt der findes et egnet plastmateriale, vil kunne opstilles på baggrund af de i del 1 til 7 fremkomne resultater. Del 9 En scanning af verdensmarkedet for mulige leverandører vil ske via nettet samt ved kontakt til leverandører der i forvejen er kendt af FORCE Technology. 8

9 2 Analyseresultater 2.1 Vurdering af bestandigheden af HDPE og PVC, Del 1 Der er gennemført en teoretisk vurdering af egnetheden af HDPE og PVC s bestandighed ved litteratur gennemgang samt beregning af Hansens Opløselighedsparametre. Der er lavet en teoretisk vurdering af HDPE og PVC s bestandighed overfor parathion, methylparathion, sulfontepp, malathion og triethylfosfat. Det har ikke været muligt at finde litteratur data for nogle af de ovenstående kemikalier. Der er derfor foretaget en beregning af Hansens opløselighedsparametre /8/ af polymere på baggrund af kemisk resistens af de to typer plast, data fra ref. /9/ er anvendt til dette formål. Følgende kemisk resistens forventes ud fra den teoretiske beregning, det skal dog bemærkes at denne er behæftet med stor usikkerhed. Tabel 2.1 Kemisk resistens Kemikalie HDPE PVC Parathion C D Methylparathion C D Sulfontepp A A Malathion B D Triethylfosfat. A B A: Bestandig. B: God kemisk resistens. C: Begrænset kemisk resistens. D: Ubestandig. Anvendelse kan ikke anbefales. Fra den teoretiske vurdering forvendtes HDPE at være et bedre materialevalg end PVC. Til bekræftelse at den teoretiske beregning anbefales det at lave praktiske forsøg. Da beregningerne har været vanskelige og en del antagelser er taget undervejs af FORCE Technology, antages de enkelte resultater at være behæftet med stor usikkerhed. 2.2 Analyse af bestandighed af 3 udvalgte typer plast og 3 typer tætningsmaterialer, Del ESEM analyser Der er foretaget ESEM analyser af overfladen på alle 3 typer spunsvægge før og efter eksponering i organik. ESEM billeder er vedlagt som bilag C. Følgende konklusioner kan drages på baggrund af ESEM analyserne: Materiale I (Environ PE30 (HDPE)) viste en let angrebet overflade efter eksponering af organik i ca. 1 måned. Visse områder er angrebet i det allerøverste ca. 1 m tykke lag. Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) viste revnedannelse efter eksponering af organik i ca. 1 måned. Disse revner stikker ca. 2-3 m. Revner af denne type vurderes normalt til at være en mere alvorlig fejl end den der ses i Materiale I. Revner anses for mere alvorlige da disse kan åbne sig og brede sig. Materiale III (Endurance composite sheet) her ses der ikke angreb. 9

10 2.2.2 Visuel inspektion Der er foretaget visuel inspektion og taget digital billeder af overfladen på alle 3 typer spunsvægge før og efter eksponering i organik. Digital billeder er vedlagt som bilag D. Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) viser en let angrebet overflade efter eksponering i form af små revner. Materiale V Prime-Flex 900LVSF er kvældet lidt efter eksponering i organik i 1 måned og har samtidig midstet lidt af sin hårdhed men elasticiteten og styrken virker intakt. Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 er kvældet meget efter eksponering og virker klæbende på overfladen. Den har helt midstet sin styrke og elasticitet. Materiale VI Bitumen virker som om den delvist har midstet sin klæbeevne på den side der vender mod organikken medens den side der vender mod glaspladen virker som om den har bevaret sin klæbeevne ESC målinger Der er foretaget ESC målinger for at se om materialerne har tendens til miljøinducerede spændingsrevnedannelsen i organikken. Materiale III var for stift til at kunne foretage denne måling og der er derfor kun udført ESC målinger for Materiale I og II. Billeder af Materiale I og II efter 7 dages 1,0% tøjning er angivet i bilag E. Materiale I (Environ PE30 (HDPE)) udviste ingen spændingsrevnedannelse i løbet af den uge testen er forløbet. Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) udviste ganske små revner i overfladen. Erfaringen siger os at hvis der ikke opstår spændingsrevnedannelse i løbet af de første 5-7 dage så sker det kun sjældent fremover. Målingerne er foretagt på en plan flade udskåret af hvert spunselement. Der vil være størst sandsynlighed for ESC i områder hvor pladerne er bukket, nemlig i hjørnerne da de indre spændinger vil være størt der Hårdhedsmålinger Der er foretaget hårdhedsmålinger på materialerne før og efter eksponering 1 månded i organik. Detaljeret måledata er angivet i bilag F. Resultatet af hårdhedsmålingerne er angivet i nedenstående tabel 2.2. Der er ikke foretagt hårdhedsmålinger på Materiale VI da denne ikke har kunnet pålægges i et jævnt lag på glaspladen. Tabel 2.2 hårdhedsmålinger Start Slut Ændring [%] Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) 63 [Shore D] 61 [Shore D] 3 Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000)(PVC) 78 [Shore D] 65 [Shore D] 17 Materiale III (Endurance composite sheet)(pu-komp) 88 [Shore D] 75 [Shore D] 15 Materiale IV Adeka Ultra Seal P [Shore 0] 29 [Shore 0] 54 Materiale V Prime-Flex 900LVSF 30 [Shore 0] 21 [Shore 0] 30 Materiale VI Bitumen Dimentsionsændringer Der er målt dimensionsændringer og vægtændringer før og efter endt test for at kunne vurdere påvirkningsgraden af organikken på de 6 typer materialer. Dimensionsændringerne er angivet i bilag G. Vægtændringerne er afbildet i bilag I under diffusionsanalysen. Der ses for Materiale II en lille forøgelse i tykkelsen, dette betyder en lille kvældning i overfladen hvilke stemmer godt overens med at overfladen for dette materiale bliver blødere. For tætningsmaterialerne ses en stor ændring i volumen for Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 sammenlignet med Materiale V Prime-Flex 900LVSF. 10

11 2.3 Analyse af permeationen gennem 3 udvalgte typer plast, Del 3 Analyse vha. kop-metoden (ASTM standard D ) til vurdering af permeationen af forurenet grundvand er gennemført og deltaljerede måledata er angivet i bilag H. Figur 2.1 Vægtændringen for de 3 udvalgte typer spundvægge af plast Gennemsnitlig vægtoptag - blindværdi MATERIALE I (HDPE)+ II (PVC)+ III (PU-komposit) g 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, dage MAT I (HDPE) MAT II (PVC) MAT III (PU-komposit) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000)(PVC har endnu ikke opnået et ligevægtsoptag. Beregninger af permeationen er angivet herunder i Tabel 2.3. Beregningerne er fortaget på baggrund af det målte vægtoptag fra dag 7 til dag 33, FORCE Technology anbefaler at de endelige beregninger først foretages når ligevægtsoptag er opnået og vægtændringen således når 1 g. Beregningseksempel er angivet i bilag H. Tabel 2.3 Gennemtrængningsmængden Gennemtrægningsmængde [mg/(m 2 xh)] (damptryk for vand er anvendt) Gennemtrægningsmængde [mg/(m 2 xh)] (damptryk for ethylparathion er anvendt) Materiale I (HDPE) Materiale II (PVC) Materiale III (PU-komposit) 28 (18) (9) 25 Permeationen er her et mål for den mængde af organik der forventes at trænge igennem en spunsvæg af en vis type materiale og en vægtykkelse på 8 mm.. Permeationen afhænger bl.a. af trykforskellen over det målte areal så hvis trykket ændres på den ene side af væggen, vil gennemtrængningsmængden også ændres. PERMEATION GENNEM PLAST FRA MÆTTET OPLØSNING Der er principielt ingen forskel mellem permeationskoefficienter (P) målt ved kontakt med et rent organisk stof og P målt fra en mættet vandig opløsning af det samme stof. I begge tilfælde vil overfladen af plasten have en koncentration som er lig den der modsvarer den i mættet tilstand. Der kan være en lille, men ubetydelig forsinkelse i transporthastigheden i tilfælde af den vandmættede situation. Her vil der opstå en lille gradient i vandfasen, lige ved plastoverfladen, når plasten optager mere organisk stof. Da diffusionsprocesser i vand er meget hurtigere end diffusionsprocesser i plast, vil dette være uden betydning. I praksis vil der også, i mættede opløsninger, være varierende lokale forhold i temperatur, sammensætning og fordelingskoefficienter, som betyder at der nok vil være en film af det organiske stof på plasten, eller næsten mættede forhold under alle omstændigheder. Hvis koncentrationen i den vandige fase falder under mætningspunktet, vil overfladekoncentrationen af det organiske stof i plastens overflade principielt falde tilsvarende. Der vil 11

12 stadigvæk være en fordelingskoefficient, og denne koncentration vil nok ikke falde ret meget alligevel. VURDERING AF EMNER EFTER 3 MÅNEDER Der er foretaget visuel vurdering og taget digitalbilleder af emner i kop efter 3 måneders eksponering. Som det fremgår af nedenstående Figur 2.2 ses alle 3 typer materiale at være kvældet. Materiale II (PVC) er næsten ikke kvældet mens Materiale I (HDPE) og Materiale III (PU-komposit) er meget kvældet. Emner til kop metoden er nedfræsede enmer med en emnetykkelse på 0,5 mm. Figur 2.2 Digitalbilleder af de 3 typer materiale efter 3 måneders eksponering i kop Materiale I HDPE Materiale II PVC Materiale III PU-komposit 2.4 Analyse af diffusionshastigheden gennem 3 udvalgte typer plast og 3 typer tætningsmaterialer, Del 4 Analyse af diffusionshastigheden og mængden gennem plasten for organik er bestemt for 3 spunselementtykkelser (0.5 mm og 1 mm og fuld tykkelse ca 8 mm). Deltaljerede måledata er angivet i bilag I. Figur 2.3 Gennemsnitlig vætoptag af organik for de 3 udvalgte typer spunsvægge af plast Gennemsnitlig vægtændring - blindværdi PRØVER I FULD TYKKELSE mg / g PRØVE Mat. I (HDPE) Mat. II (PVC) Mat. III (PU-komp.) EKSPONERINGSTID SQRT TIMER Tabel 2.4 Gennemtrængningstiden Materiale I (HDPE) Materiale II (PVC) Materiale III (PU-komposit) Gennemtrængningstiden [år] ~1 ( 11,5) ( 7,1) Beregninger er foretaget på baggrund af et gennemsnit mellem elementtykkelse på 0,5mm og 1.0mm for Materiale I (HDPE) og for en elementtykkelse på 0,5 mm for Materiale II (PVC) og Materiale III (PU-Komposit). Af bilag I fremgår det at kun Materiale I (Environ PE30)(HDPE) har opnået en ligevægt for en spunselementtykkelse på 0.5 mm, det er således ikke på nuværende tidspunkt mu- 12

13 ligt at afgøre præcis hvor lang tid der vil gå for orgnikken at trænge igennem spunsvæggen af normal tykkelse for Materiale II og III. Der ses en forskel i gennemtrængningstiden for de 3 typer materialer. Materiale I (Environ PE30) (HDPE) vil have en lavere gennemtrængningstid. Beregningseksempel for gennemtrængningstiden er angivet i bilag I. Der er også målt diffusionshastighed for 3 typer tætningsmaterialer, detaljer er angivet i bilag I. Tiden indtil ligevægt opnåes vil være ca. 4 gange længere for samme materiale når dette sidder på et fast underlag såsom med Adeka og Bitumen der er opsmurt på glasplader. Figur 2.4 gennemsnitlig vægtændring for tætningsmaterialerne Gennem snitlig vægtændring. FUGEMASSER ADEKA PRIME BITUMEN EKSPONERINGSTID SQRT TIMER Tabel 2.5 Gennemtrængningstiden på fast underlag Adeka Prime Bitumen Gennemtrængningstiden [timer] ( 578) 2 ( 18) Diffusionskoefficienten [cm 2 /sek] 4,7x ,4x10-7 1,5x10-8 Beregninger er foretaget på baggrund af en tætningsmassetykkelse på 1mm Det ses af ovenstående af orgnikken vil trænge væsentlig hurtigere gennem tætningsmaterialerne end gennem spundvæggene. 2.5 Vurdering af kemisk resistens, Del 5 På baggrund af ovenstående resultater angivet i afsnit 2.1 til 2.4 ses det at der er en forskel i kemisk resistens af de 3 typer spunsvægge. Følgende sammenligning mellem de 3 materialer kan foretages : Tabel 2.6 Sammenligning af materialer Materiale I HDPE Materiale II PVC Materiale III PU-Komposit Kemisk resistens, teoretisk + - ESEM Visuel inspektion ESC + - Hårdhed Dimenstionsændringer Gennemtrægningstid ~1 år ( 11,5år) ( 7,1 år) Gennemtrægningsmængde (damptryk for vand er anvendt) 28 mg/(m2h) (18 mg/(m2h)) 51 mg/(m2h) Gennemtrægningsmængde (damptryk for ethylparathion er anvendt) 14 mg/(m2h) (9) mg/(m2h) 25 mg/(m2h) Ud fra de kemiske vurderinger vil PVC være det dårligste alternativ at vælge, da dette materiale bliver mest påvirket af organikken. Derimod er det PVC der har den højste gennemtrængningstid for organikken, hvis vel at mærke at materiale ikke bliver kemisk ned- 13

14 brudt så der opstår revner eller andet i materialet inden for den 10 års periode men ønsker at anvende materialet. Organiken vil trænge væsentligt hurtigere igennem tætningsmaterialet end spunsvæggene, indenfor ganske få dage vil organikken begynde at diffunderer igennem her. 2.6 Vurdering af egnethed ved frostgrader, Del 6 En vurdering af materialernes egnethed ved frostgrader er baseret på en litteratur gennemgang samt mekanisk test før og efter udsættelse af emnerne for frost ved -18 C. For detaljer vedr. de mekaniske tests henvises til bilag J. I litteraturen er følgende vurderinger fundet: PVC bliver sprød ved frostgrader, selv om særlige kvaliteter dog kan tåle lidt lavere temperaturer. HDPE derimod befinder sig i viskoselastisk tilstand selv ved temperaturer langt under frysepunktet. /10/ HDPE har specielt lave anvendelsestemperaturer medens PVC har en normal anvendelsestemperatur på 0-60 C. /13/ I flg. producenternes egne oplysninger skulle PVC blive sprødt ved -30 til -37 C medens HDPE først skulle blive sprødt ved -118 C. /9/. De mekaniske tests viser kun et lille fald i bøjestyrken for Materiale III (Endurance composite sheet) efter at have ligget i fryseren ved -18 C i en måned. De 2 andre materialer var uforandret i styrke. Det skal bemærkes at materiale III har en væsentligt større styrke end de 2 andre materialer selv efter påvirkning af kulde. 2.7 Vurdering af egnethed efter lyseeksponering, Del 7 Der er foretaget en vurdering af materialernes mekaniske egenskaber før og efter eksponering for sollys i 10 år udfra litteraturgennemgang. Analyse af de mekaniske egenskaber efter eksponering i WeatherOmeter er foretaget, dette svarer dog ikke til 10 års eksponering. Når plastmaterialer anvendes udendørs, vil de blive påvirket af en række faktorer, f.eks. sollys (ultraviolet stråling, UV-stråling), oxygen, ozon, varme, luftfugtighed, svovldioxid og nitrogenoxider. Hvor kraftig påvirkningen fra disse faktorer er, afhænger af geografisk placering og af årstiden. Derfor er det ikke muligt at give en generel, præcis bedømmelse af et plastmateriales vejrbestandighed. /11/ De skader, der optræder som følge af vejrligets angreb, er følgende, anbragt efter stigende nedbrydning af plastmaterialet : Mat overflade (glans ændring) Misfarvning (farve ændring) Væsentligt forringet slagstyrke Væsentligt forringet trækstyrke Accelererede test bruges i forbindelse med levetidsvurdering af forskellige plast. /11/. Iflg. producenterne af spunsvæggene er lystpåvirkningen målt efter ASTM D-543 standarden (UV påvirkning). De angiver at PVC vil være påvirket ved udsættelse for sollys medens der for HDPE meget hurtigt ses revnedannelse. /9/ HDPE er således mere følsom overfor sollys end PVC. Northstar angiver i deres udbudsmateriale at Materiale III (PU-komposit) er andre materialer for spunsvægge overlegen i forhold til svæggelse af de mekaniske egenskaber ved lyspåvirkning /7/ Det skal bemærkes at producenterne har anvendt UV lyspåvirkning til at angive materialernes vejrbestandighed, der er andre vi- 14

15 denskabelige kilder der angiver Xenon arc (som der findes i WeatherOmeter) som værende mere repræsentativ for naturens sollys. /12/ De fleste plastmaterialer må beskyttes med stabilisatorer. Meget anvendt er carbon black (kønrøg) der giver en effektive beskyttelse men som farver komponenten sort. Som det ses af billederne af spunsvæggene i bilag D er kun Materiale III (PU-kompositten) farvet sort. Ved at måle forskellen i mekaniske egenskaber før og efter en accelereret lyspåvirkning i WeatherOmeter fås en indikation af hvilken af de 3 typer spunsvægge der sandsynligvis vil være mindst påvirket af sollys. Det er ikke muligt indenfor den givne tidsramme for projektet at forudsige lyspåvirkningen over en 10 års periode, men vi ser en klar forskel for de 3 typer materiale. Detaljerede måledata er angivet i bilag K. Som det ses af billederne i bilag K er Materiale III (Endurance composite sheet) en smule affarvet efter eksponeringen. Emner af Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) er en smule bøjede hvilket formentlig skyldes vandpåvirkningen, samtidigt med en fastspænding af emnet. Den mekaniske test af emnerne før og efter lyseksponering i WeatherOmeter i en måned viste at Materiale III (Endurance composite sheet) dellaminerede i den mekaniske test efter eksponeringen men bøjestyrken var uforandret. Ligeledes var bøjestyrken af de 2 andre materialer uforandret af eksponeringen. Dog kan Materiale III tåle et væsentligt højere stressniveau. Der er målt farve og glans af emnerne før og efter lyseksponering. Resultatet af farve og glansmålingerne er angivet i bilag K samt i nedenstående tabel 2.7 Tabel 2.7 farve og glansmålinger Materiale I (HDPE) Materiale II (PVC) Materiale III (PU-komposit) Farve Bliver lysere Bliver mindre grøn Bliver minfre gul Bliver mørkere Bliver mere grøn Bliver mindre gul Bliver lysere Bliver mere grøn Bliver mindre gul Glans Ingen ændring Får mindre glans Glansen falder meget Heraf ses at Materiale I burde være mindst påvirket af lyseksponeringen og Materiale III mest påvirket. 15

16 2.8 Kravspecifikation, Del 8 På baggrund af de i punkt 2.1 til 2.7 fremkomne resultater kan følgende kravspecifikationer opstilles : Tabel 2.8 Kravspecifikationer Godstykkelsesafhængigt krav Kravspecifikation for spunsvæg Ufravigeligt krav 1 Mekaniske krav X Trykbelastning : min. 1x10 3 PSI, 1% strain ved 20 C X Hårdhed : min. Shore D60 X Deformationsevne : max. 2% X Ønsket egenskab X Stivhed (flexural modulus) : x10 3 PSI ved 20 C X Slidfasthed (Tabor abrrasion resistance) : rating min. : good X 2 Termiske krav Anvendelsestemp. Interval : -20 til +30 C X Termisk udvidelse : in/in/ Fx10 4 X 3 Brandtekniske krav Krav til flammehæmmende egenskaber : min. V-1, V-0 V-2, HB X Myndighedskrav : ved ikke X 4 Fysiske/kemiske krav Skal kunne anvendes i 100% luftfugtighed X Skal kunne anvendes i direkte sollys i min. 10 år X Skal kunne anvendes i kontakt med vand X 5 Krav til barriereegenskaber Skal være modstandsdygtig overfor organik i min. 10 år X 6 Økonomiske krav X Krav til komponentens pris : ved ikke X Krav til leverandører : leverance inden for 3 måneder X 7 Miljømæssige krav Krav vedr. genbrug, bortskaffelse og destruktion : skal kunne X genanvendes eller bortskaffes 8 Levetids krav X Krav vedr. komponentens levetid : min. 10 år X 9 Sammenføjningsmetoder Krav til sammenføjningsmetode : interlock system med tætningsmateriale Krav til tætningsmaterialet : gennemtrængningstid 10år 10 Yderligere krav Både producenter og rådgivende ingeniør firmaer har retningslinier og programmer til dimentionering af f.eks. spunsvægge og de vil kunne opstille yderligere krav. Producenten af Materiale I (HDPE) har i samarbejde med deres leverandør opstillet en række krav til plastmaterialet for at det skal kunne anvendes som spunsvægmateriale. Disse specifikationer er angivet i bilag M. Derudover kan der opstilles følgende ufravigelige krav : Skal være kemisk resistent overfor organik i 10 år. Skal ikke nævneværdigt midste mekanisk styrke som følge af lys eller kuldepåvirkning i de 10 års levetid X X X 16

17 2.9 Scanning af markedet, Del 9 En skanning af verdensmarkedet for mulige leverandører af plast spunsvægge gav følgende resultat : Tabel 2.9 Leverandører af plast spundvægge Firma Web adresse Produkt American Piledriving Equipment Div udstyr (APE) Northstar PVC og komposit spunsvægge Collins Company PVC spunsvægge Crane Materials PVC spunsvægge Dawson Div udstyr Wall-profile Div spunsvægge Keystone Div spunsvægge H L Plastics Div spunsvægge Creative Pultrusions Inc. Komposit spunsvægge Sheeting Solutions HDPE spunsvægge 2.10 Analyse af udleveret rør Der er foretaget visuel, spektroskopisk, IR og ESEM analyse af et borerør der har siddet i forurenet jord ved Høfde 42 i ca. 18 måneder. IR analysen bekræftede at røret var et PE rør Den spektroskopiske analyse viste en meget lidt angrebet overflade men ESEM billeder i 100 m til 10 m s forstørrelse viste en angrebet overflade. ESEM billeder er vist i bilag L. 17

18 3 Referencer /1/ Udbudsmateriale fra Ringkøbing Amt, Teknik og Miljø samt Miljøstyrelsen. Journal nr D. 22. december 2004 /2/ A study of the long-term applications of vinyl sheet piles. Piyush, K. Dutta, UA Army Corps of Engineers, Engineer Research and Development Center. August 2003 /3/ Produktinformation Force Technology, Plast og Kompositter, Rådgivning om polymermaterialer. Nr da /4/ A DNAPL hotspot of organophosphorous pesticides, October 2004 (Fact flyer) /5/ Brochure fra firmaet Sheeting Solutions, USA angående deres spunsvæg Environ PE30 /6/ Brochure fra firmaet Northstar, USA angående deres vinyl spunsvæg serie 4000 /7/ Brochure fra firmaet Northstar, USA angående deres komposit spunsvæg Endurance /8/ Hansen Solubility Parameters C.M. Hansen CRC Press 2000 /9/ Chemical Resistance Guide for Plastics. Compass Publications /10/ Plast og gummi ståbi. Teknisk Forlag A/S 1992 /11/ Materialevalg, Plast (P6)1991, DTI /12/ Handbook of Material Weathering, 3rd Edition, George Wypych, 2003 /13/ Plastteknologi, Erhvervsskolernes Forlag

19 Bilag C : ESEM billeder, Del 2 Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) 19

20

21 Bilag C : ESEM billeder, Del 2 Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) 19

22 Bilag C : ESEM billeder, Del 2 Materiale III (Endurance composite sheet) 20

23 Bilag D : Foto ueksponerede og eksponerede emner, Del 2 Emner før eksponering Emner efter eksponering Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale III (Endurance composite sheet) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) 21

24 Bilag D : Foto ueksponerede og eksponerede emner, Del 2 Emner før eksponering Emner efter eksponering Materiale V Prime-Flex 900LVSF Materiale V Prime-Flex 900LVSF Materiale VI Bitumen Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 Materiale IV Adeka Ultra Seal P

25 Bilag E : ESC målinger 1,0% tøjning efter 1 uges test v vv Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000)(PVC) 23

26 Bilag F : Hårdhedsmålinger Start Slut Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Materiale III (Endurance composite sheet) Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 Materiale V Prime-Flex 900LVSF Gn 63 (Shore D) 78 (Shore D) 88 (Shore D) 63 (Shore 0) 30 (Shore 0) Gn 61 (Shore D) 65 (Shore D) 75 (Shore D) 29 (Shore 0) 21 (Shore 0) 24

27 Bilag:G Dimentionsændringer. Før test Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Material III (Endurance composite sheet) Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 Materiale V Prime-Flex 900LVSF Film/emne tykkelse mm 6,72 6,76 8,68 8,74 6,38 6,42 1,02 1,22 4,43 4,05 Længde mm 39,77 39,69 40,06 40,17 40,21 39,96 118,10 113,20 36,00 39,10 Bredde mm 39,72 39,70 40,00 40,05 38,37 40,22 43,10 37,00 39,70 35,92 Volumen cm 3 10,62 10,65 13,91 14,06 9,84 10,32 5,19 5,11 6,33 5,69 Efter test Materiale I (Environ PE30) (HDPE) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Material III (Endurance composite sheet) Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 Materiale V Prime-Flex 900LVSF Film tykkelse mm 6,73 6,72 8,94 9,36 6,42 6,47 2,10 2,46 5,46 5,00 Længde mm 39,70 39,68 40,10 40,34 40,42 39,85 190,00 155,00 50,43 50,67 Bredde mm 39,74 39,68 40,65 40,11 39,92 40,25 70,00 58,00 45,39 44,53 Volumen cm 3 10,62 10,58 14,57 15,14 10,36 10,38 27,93 22,12 12,50 11,28 Gennemsnitlig volumen ændring %

28 Bilag H : Permeationsmålinger PRØVE : Materiale I + II + III KEMIKALIE: Organik TEMPERATUR: 20 START DATO: Vådkop kontakt med organik SAGS NR.: Å AREAL CM²: 15 cm x 23 cm = 345 cm² EKSP. EXP MAT. I,1 MAT. I,2 MAT. II,1 MAT. III,1 MAT. III.2 BLIND DAGE DAGE VÆGT OPTAG OPTAG VÆGT OP- TAG OPTAG VÆGT OPTAG OPTAG VÆGT OPTAG OPTAG VÆGT OPTAG OPTAG VÆGT OPTAG OPTAG IALT g g Ialt g g g Ialt g g g Ialt g g g Ialt g g g Ialt g g g Ialt g ,08 0,00 628,58 0,00 631,33 0,00 685,46 0,00 668,25 0,00 733,02 0, ,04 0,04 0,04 628,50 0,08 0,08 631,28 0,05 0,05 685,33 0,13 0,13 668,27-0,02-0,02 733,03-0,01-0, ,02 0,02 0,06 628,51-0,01 0,07 631,25 0,03 0,08 685,32 0,01 0,14 668,20 0,07 0,05 733,00 0,03 0, ,97 0,05 0,11 628,47 0,04 0,11 631,22 0,03 0,11 685,29 0,03 0,17 668,20 0,00 0,05 732,97 0,03 0, ,93 0,04 0,15 628,43 0,04 0,15 631,12 0,10 0,21 685,25 0,04 0,21 668,14 0,06 0,11 732,97 0,00 0, ,86 0,07 0,22 628,32 0,11 0,26 630,99 0,13 0,34 685,05 0,20 0,41 667,96 0,18 0,29 732,90 0,07 0, ,80 0,06 0,28 628,21 0,11 0,37 630,90 0,09 0,43 684,97 0,08 0,49 667,80 0,20 0,49 732,90 0,00 0, ,6 0,15 0,43 627,96 0,25 0,62 630,7 0,12 0,50 684,6 0,70 667,4 0,39 0,90 732,89 0, ,34 0,14 26

29 Bilag H : Permeationsmålinger Permeationen af organik gennem de 3 udvalgte typer plast spunsvægge. Der er korrigeret for blindværdien. 0,40 PERMEATION. MATERIALE I + II + III. 0,30 g 0,20 0,10 0, dage Mat I Mat II Mat III 27

30 Bilag H : Permeationsmålinger Permeationen af organik gennem Materiale I (HDPE). Der er korrigeret for blindværdien. Der er opnået ligevægt PERMEATION. MATERIALE I (HDPE) 0,40 0,35 0,30 0,25 g 0,20 0,15 0,10 y = 0,0116x - 0,0021 0,05 0, dage Series1 Linear (Series1) PAM værdien [m 2 *timer*mmhg/g] = (24/ )*0,0345m 2 *8,7705mmHg PAM værdien (Mat. I (HDPE)) = (24/0,0116)*0,0345*8,7705 = 626 [m 2 *timer*mmhg/g] Gennemtrængningsmængden [mg/(m 2 *timer)]= (1/626)*17,541mmgHg*1000mg/g = 28 [mg/(m 2 *timer)] 28

31 Bilag H : Permeationsmålinger Permeationen af organik gennem Materiale II (PVC). Der er korrigeret for blindværdien. Der er endnu ikke opnået ligvægt. PERMEATION. MATERIALE II (PVC) 0,37 0,35 0,33 0,31 0,29 0,27 g 0,25 0,23 y = 0,0076x + 0,1284 0,21 0,19 0,17 0, dage Series1 Linear (Series1) PAM værdien [m 2 *timer*mmhg/g] = (24/ )*0,0345m 2 *8,7705mmHg PAM værdien (Mat. II (PVC)) = (24/0,0076)*0,0345*8,7705 = 955 [m 2 *timer*mmhg/g] Gennemtrængningsmængden [mg/(m 2 *timer)]= (1/955)*17,541mmgHg*1000mg/g = 18 [mg/(m 2 *timer)] 29

32 Bilag H : Permeationsmålinger Permeationen af organik gennem Materiale III (PU-Komposit). Der er korrigeret for blindværdien. Der er opnået ligevægt. PERMEATION. MATERIALE III (PU-Komposit) 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 g 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 y = 0,021x - 0,0295 0,10 0,05 0, dage Series1 Linear (Series1) PAM værdien [m 2 *timer*mmhg/g] = (24/ )*0,0345m 2 *8,7705mmHg PAM værdien (Mat. III (PU-Komposit)) = (24/0,021)*0,0345*8,7705 = 346 [m 2 *timer*mmhg/g] Gennemtrængningsmængden [mg/(m 2 *timer)]= (1/346)*17,541mmgHg*1000mg/g = 51 [mg/(m 2 *timer)] 30

33 Bilag I : Diffusionsmålinger Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale I Materiale I Materiale I Materiale I Materiale I Materiale I Materiale I 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 0 1 Gennemsnit Gennemsnit EKS. TIMER Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change SQRT Timer mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 0, , ,00 0,7 2,1448 2,7046 2,425 0,9072 2,2794 2,2441 1,81 2,2 4,9205 8,8256 6,873 4,2768 3,0839 3,1962 3,52 4,8 12, , ,821 9,0721 8,0451 8,3645 8,49 7,2 23, , ,828 17,1721 9, , ,09 11,1 22, , ,713 19, , , ,83 13,1 23, , ,929 21, , , ,16 14,8 23, , ,511 21, , , ,02 19,0 30, , ,265 27, , , ,62 22,4 31, , ,371 26, , , ,05 29,0 33, , , , , , ,24 31

34 Bilag I : Diffusionsmålinger Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Vægtoptag Materiale I, nedfræsede prøver. Gennemsnitlig vægtoptag Materiale I, nedfræsede prøver ,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm mg / g PRØVE ,5 mm 1 mm ,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 EKSPONERINGSTID SQRT TIMER EKSPONE RINGST ID SQRT T IM ER Ligevægt for 0,5 mm nedfræset prøve : 34 mg/g prøve t ½ aflæses ved 34/2 = 17 mg/g prøve til 5 2 D [cm 2 /sek] = (0,049*L 2 )/t ½ D (Mat. 1 (HDPE) = (0,049*0,05 2 cm 2 )/(5 2 *3600) = 1,4*10-9 [cm 2 /sek] 1,4*10-9 [cm 2 /sek] = (0,049*0,8 2 cm 2 )/t ½ t ½ = sek t = 1,465 år Ligevægt for 1,0 mm nedfræset prøve : 26 mg/g prøve t ½ aflæses til 7 2 D [cm 2 /sek] = (0,049*L 2 )/t ½ D (Mat. 1 (HDPE) = (0,049*0,1 2 cm 2 )/(7 2 *3600) = 2,8*10-9 [cm 2 /sek] 1,4*10-9 [cm 2 /sek] = (0,049*0,8 2 cm 2 )/t ½ t ½ = sek t = 0,718 år Gennemsnitlig gennemtrængningstid t = 1,09 år 1 år 32

35 Bilag I : Diffusionsmålinger Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000)(PVC) Materiale II Materiale II Materiale II Materiale II Materiale II Materiale II Materiale II 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 0 1 Gennemsnit Gennemsnit EKSP Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change SQRT TIMER mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 0, ,000 0,7 9,6390 3,7916 6,7153-2, ,6538 6,6651 5,919 2,2 11, , ,6965 6,3100 5,7198 5,1307 5,720 4,8 15, , ,3510 9,6022 9,1794 9,8298 9,537 7,2 18, , , , , , ,128 11,1 20, , , , , , ,184 13,1 23, , , , , , ,709 14,8 26, , , , , , ,719 19,0 40,102 52, , , , , ,519 22,5 44,194 61, , , , , ,660 29,0 51, , , , , , ,352 33

36 Bilag I : Diffusionsmålinger Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000)(PVC) Vægtoptag Materiale II, nedfræsede prøver. Gennemsnitlig vægtoptag Materiale II, nedfræsede prøver mg / g PRØVE ,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 EKSPONERINGSTID SQRT TIMER 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm mg / g PRØVE ,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 EKSPONERINGSTID SQRT TIMER 0,5 mm 1 mm Beregning af minimum diffusionskoefficient for 0,5 mm nedfræset prøve : 62 mg/g prøve t ½ aflæses ved 62/2 = 31 mg/g prøve til 14 2 D [cm 2 /sek] = (0,049*L 2 )/t ½ D (Mat. 1 (PVC) = (0,049*0,05 2 cm 2 )/(14 2 *3600) = 1,7*10-10 [cm 2 /sek] 1,7*10-10 [cm 2 /sek] = (0,049*0,8 2 cm 2 )/t ½ t ½ = sek t = 11,49 år 34

37 Bilag I : Diffusionsmålinger Materiale III (Endurance composite sheet)(pu-komposit) Materiale III Materiale III Materiale III Materiale III Materiale III Materiale III Materiale III 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 0 1 Gennemsnit Gennemsnit EKSP Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change Wheight change SQRT TIMER mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g mg/g 0,5 mm 0,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm , ,000 0,7 9, , ,0032 8,1190 7,9816 7,6034 7,901 2,2 9, , , ,0659 7,2822 8,3162 8,555 4,8 15, , , , , , ,572 7,2 21, , , , , , ,941 11,1 27, , , , , , ,476 13,1 29, , , , , , ,346 14,8 33, , , , , , , , , , , , , ,159 22,5 41, , , , , , ,077 29,0 53, , , , , , ,135 35

38 Bilag I : Diffusionsmålinger Materiale III (Endurance composite sheet)(pu-komposit) DIFFUSIONS COEFFICIENT MÅLINGER. Materiale III. nedfræsede prøver DIFFUSIONS COEFFICIENT MÅLINGER. Materiale III. nedfræsede prøver mg / g PRØVE ,5 mm 0,5 mm 1 mm 1 mm 1 mm mg / g PRØVE ,5 mm 1 mm EKSPONERINGSTID SQRT TIMER EKSPONERINGSTID SQRT TIMER Beregning af minimum diffusionskoefficient for 0,5 mm nedfræset prøve : 58 mg/g prøve t ½ aflæses ved 58/2 = 29 mg/g prøve til 11 2 D [cm 2 /sek] = (0,049*L 2 )/t ½ D (Mat. 1 (PVC) = (0,049*0,05 2 cm 2 )/(11 2 *3600) = 2,8*10-10 [cm 2 /sek] 2,8*10-10 [cm 2 /sek] = (0,049*0,8 2 cm 2 )/t ½ t ½ = sek t = 7,09 år 36

39 Bilag I: Diffusions målinger Tætningsmaterialer Gennemsnitlig vægtændring. FUGEMASSER mg / g PRØVE ADEKA PRIME BITUMEN EKSPONERINGSTID SQRT TIMER Diffusions coefficient målinger, gennemsnitlige målinger Materiale IV Adeka Ultra Seal P-201 Materiale V Prime-Flex 900LVSF Materiale VI Bitumen 37

40 Bilag J : Mekaniske tests før og efter frost, Del 6 Materiale Test Nummer Thickness mm Width mm Peak Load N Peak Stress MPa Elongation at Peak mm Bemærkning Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Før Intet brud Intet brud Intet brud Efter Intet brud Intet brud Intet brud Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Før Intet brud Intet brud Intet brud Efter Intet brud Intet brud Intet brud Material III (Endurance composite sheet) Før Efter Materiale I (Environ PE30) )(HDPE), efter kulde (nr ) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000), efter kulde (nr ) Material III (Endurance composite sheet), efter kulde (nr ) S t r e s s ( M P a ) 2 6 S t r e s s ( M P a ) 8 0 S t r e s s ( M P a ) [1 ] [ 1 9 ] [1 2 ] A c t u a t o r ( m m ) A c t u a t o r ( m m ) A c t u a t o r ( m m ) 38

41 Bilag K : Måling af mekaniske egenskaber efter lyspåvirkning, Del 7 Materiale Test Nummer Thickness mm Width mm Peak Load N Peak Stress MPa Elongation at Peak mm Bemærkning Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Før Intet brud Intet brud Intet brud Efter Intet brud Intet brud Intet brud Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Før Intet brud Intet brud Intet brud Intet brud Intet brud Intet brud Material III (Endurance composite sheet) Før delaminering delaminering delaminering Materiale I (Environ PE30) )(HDPE), efter lys (nr ) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000), efter lys (nr ) Material III (Endurance composite sheet), efter lys (nr ) S t r e s s ( M P a ) S t r e s s ( M P a ) S t r e s s ( M P a ) [7 ] 4 0 [2 5 ] [1 8 ] A c t u a t o r ( m m ) A c t u a t o r ( m m ) A c t u a t o r ( m m ) 39

42 Bilag K : Foto ueksponerede emner, Del 7 Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Materiale III (Endurance composite sheet) 40

43 Bilag K : Photo eksponerede emner, Del 7 Denne side slettes Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Material III (Endurance composite sheet) 41

44 Bilag K : Måling af glans og farve før og efter lyspåvirkning, Del 7 Atlas Ci35 Weather-Ometer, Xenon lampe, Lysintensitet : 0,50 10% W/m 2 ved 340 nm, Sortpladetemperatur 65 3 C, cyklus : 102 min lys/18 min lys + vandspray Materiale I (Environ PE30) )(HDPE) Før eksponering PRØVE NR. FARVE GLANS ,19 57,18 59,94 20,5-4,21-4,15-4,07 18,3-6,61-6,37-6,06 22, ,78 57,35 56,94 25,4-4,28-3,99-3,65 23,8-6,36-5,69-5,69 32, ,32 56,31 59,09 31,8-3,97-3,71-4,25 20,4-6,42-5,60-6,20 25,6 Efter Eksponering PRØVE NR. FARVE GLANS ,00 61,16 61,09 29,3-2,84-2,80-2,80 28,7-5,10-6,08-5,80 32, ,72 60,70 58,87 25,8-2,56-2,51-2,22 23,5-5,63-5,69-6,13 22, ,87 60,67 60,47 21,0-2,82-2,72-2,23 19,1-6,20-6,26-6,10 22,1 42

45 Bilag K : Måling af glans og farve før og efter lyspåvirkning, Del 7 Materiale II (Vinyl sheet piling, Series 4000) Før eksponering PRØVE NR. FARVE GLANS ,11 65,15 65,23 35,9-0,40-0,39-0,40 33,7-1,74-1,77-1,84 38, ,03 66,00 66,06 30,5-0,41-0,35-0,33 30,0-1,59-1,51-1,52 27, ,61 65,44 65,12 25,7-0,44-0,44-0,38 24,2-1,71-1,66-1,90 23,8 Efter Eksponering PRØVE NR. FARVE GLANS ,09 64,37 64,49 21,6-0,49-0,51-0,47 18,3-0,66-0,65-0,61 19, ,29 63,84 63,28 26,2-0,68-0,50-0,47 27,7-0,79-0,83-0,81 21, ,58 64,00 62,45 16,2-0,79-0,49-0,53 17,4-0,74-0,47-0,47 15,9 43

46 Bilag K : Måling af glans og farve før og efter lyspåvirkning, Del 7 Material III (Endurance composite sheet) Før eksponering PRØVE NR. FARVE GLANS ,17 29,45 29,22 31,6 0,01 0,23 0,20 32,2-1,39-1,48-1,09 29, ,97 33,00 33,06 32,2 0,13 0,07 0,14 34,1-2,01-2,53-2,41 35, ,79 28,76 28,84 31,1 0,28 0,27 0,26 35,9-1,45-1,40-1,25 35,4 Efter Eksponering PRØVE NR. FARVE GLANS ,01 33,39 32,86 0,8 4,7-0,40-0,39-0,38 4,2-0,80-0,66-0,59 3, ,09 38,99 39,18 1,2 4,8-0,88-0,92-0,94 4,8 0,14 0,18 0,12 4, ,66 29,45 28,21 1,8 5,7-0,35-0,25-0,30 4,9-0,89-0,87-0,99 4,5 44

47 Bilag L : ESEM billeder af eksponeret rør 45

48 Bilag M : Kravsspecifikationer til plastspunsvæg EngineeringPropertiesofMarlexResins (1).pdf 46