El documento describe los procesos de oxidación que afectan a las geomembranas y cómo reducen su vida útil. La oxidación deteriora las moléculas del polímero de la geomembrana y reduce sus propiedades mecánicas. Los antioxidantes ayudan a prevenir la oxidación al estabilizar los radicales libres, pero una vez agotados, la oxidación causa el deterioro de la geomembrana en tres etapas: agotamiento de antioxidantes, tiempo de inducción y degradación del 50% de las propiedades. La vida útil de la geomembran

1. Boletín
de oxidación
en geomembranas
Agosto 2020 – SOT002
DIVISION DE GEOSINTÉTICOS LATAM
GEOMEMBRANAS
P O L I M E R O S

2. Oxidación
en geomembranas
Sin lugar a duda, la pregunta más frecuente respecto a geomembranas es
¿cuál es la vida útil de una geomembrana?.
La respuesta a la pregunta depende en gran medida de si la geomembrana
está cubierta de manera oportuna o si queda expuesta a un entor
no específi -
co. Sin embargo, la respuesta a la predicción de la vida útil de la geomembra -
na cubierta o expuesta no es fácil ni rápida de obtener.
Todas las geomembranas son materiales formulados que contienen, la resina
de la que deriva el nombre, negro carbono o colorantes, estabilizadores y
antioxidantes, éste último cumple una función primordial para la vida útil de
la geomembrana. Los antioxidantes brindan la estabilidad requerida a los
átomos o radicales libres que se encuentran en el entorno (oxígeno) y que
son causantes de la oxidación de la geomembrana. Estos radicales libres
buscan alcanzar su estabilidad rompiendo las cadenas estables poliméricas
de la geomembrana.
DIVISION DE GEOSINTÉTICOS LATAM Agosto 2020 – SOT002
LA OXIDACIÓN
Es uno de los principales
problemas que enfrentan
los polímeros.
En la geomembrana, la
oxidación deteriora las
moléculas del polímero,
reduciendo las propiedades
mecánicas, como la
resistencia a la tracción y
resistencia al punzonado.
Todos los polímeros son intrínsecamente susceptibles a la oxidación, que es el proceso inicial para la degradación
de los materiales. Los estudios de envejecimiento generalmente están destinados a acelerar la química de oxida -
ción con fines predictivos”. Fuente: Mathew C. Celina “Polymer Degradation and Stability, Volume 98”.
Una vez que se agotan los antioxidantes, los radicales libres iniciarán “la búsqueda de su estabilidad” atacando las
cadenas poliméricas, debilitándolas y afectando directamente las propiedades mecánicas de las geomembranas.
La duración de la etapa de agotamiento de antioxidantes depende tanto del tipo como de la cantidad de los diver -
sos antioxidantes, es decir, la formulación precisa. A continuación, se muestra la estimación de la vida útil de la
geomembrana, en función a la temperatura a escala logarítmica propuesta por el Dr. Robert Koerner.
A=Tiempo de pérdida del antioxidante. B=Tiempo de inducción.
C=Tiempo de degradación del 50% de propiedades.
100
(%)
50
0
A B C
t0 t85 t75 t65 t55
T55
T65
T75
T85
Predicción de la duración de la lámina HDPE (no expuesta) a diferentes
rangos de temperatura.
Fuente: Koerner, Robert “In-situ temperature monitoring of geomembranes”.
*Total=Etapa A (Promedio) + Etapa B + Etapa C
Temperatura
en servicio
(ºC)
20
25
30
35
40
200
135
95
65
45
Etapa “B”
(años)
30
25
20
15
10
Etapa "C"
(años)
208
100
49
25
13
265
Predicción
Total
(años)
446
166
106
69
Etapa “A”
(años)
ÁTOMO
DE
GEOMEMBRANA
RADICALES
LIBRES
ANTIOXIDANTES
P O L I M E R O S

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