Étude:

Une étude de trois ans sur un tuyau ondulé en polyéthylène haute densité utilisé pour le drainage sous une ligne de train de banlieue en Pennsylvanie n'a révélé « aucune différence perceptible » dans les performances entre le tuyau fabriqué à partir de résine vierge et celui fabriqué à partir de matériaux recyclés.

Les experts en canalisations affirment que les résultats de l'évaluation sur le terrain et en laboratoire marquent une étape importante vers la validation de l'utilisation de canalisations fabriquées avec du plastique recyclé pour les applications ferroviaires et très probablement également pour les autoroutes.

Les tuyaux en PEHD contenant des matériaux post-consommation sont utilisés depuis des décennies dans des applications agricoles, mais les spécifications ferroviaires exigent que les tuyaux soient fabriqués avec des matériaux 100 % vierges. La grande préoccupation était que la durée de vie du tuyau pourrait être compromise par la présence de contaminants dans le contenu recyclé.

Cependant, pour intégrer des pratiques plus durables et plus rentables, l'industrie du transport a exprimé son intérêt pour l'utilisation de tuyaux fabriqués avec du contenu recyclé — si les performances à long terme sont équivalentes à celles des tuyaux fabriqués avec des matériaux vierges, selon Michael Pluimer, qui a travaillé sur le projet. étudier tout en obtenant son doctorat à l’Université Villanova de Philadelphie.

Villanova a mené l'étude avec la Southeastern Pennsylvania Transit Authority (SEPTA) sur des tuyaux en PEHD fabriqués à partir de 49 % de contenu post-consommation dans le cadre des initiatives de développement durable de SEPTA. L'université a financé l'étude en collaboration avec le National Cooperative Highway Research Program (NCHRP).

À partir d'octobre 2013, Pluimer et une équipe d'ingénieurs universitaires ont surveillé les performances des canalisations installées sous la ligne ferroviaire voyageurs près de Doylestown. Ensuite, ils ont évalué la durée de vie des canalisations en termes de fatigue et de fissuration sous contrainte sur la base d'une étude accélérée en laboratoire.

Des capteurs ont été placés dans la conduite en PEHD pour étudier sa réaction à la pression du passage des trains.

Les résultats indiquent que les deux tuyaux devraient avoir une durée de vie supérieure à 100 ans. Un résumé de 11 pages de l'étude indique que le tuyau fabriqué avec 49 pour cent de matériaux post-consommation devrait durer entre 180 et 600 ans avant de se fissurer, mais Pluimer a déclaré que d'autres facteurs peuvent entrer en ligne de compte lors des projections au-delà de 100 ans.

"Bien que l'on puisse prédire que le tuyau durera [quelques centaines d'années] par rapport à la fissuration fragile sous contrainte, nous signalons généralement qu'il durera plus de 100 ans sur la base du modèle de prévision de la durée de vie", a déclaré Pluimer lors d'un entretien téléphonique. . "Cela est vrai pour les canalisations vierges et recyclées dans cette étude."

Avec des performances indiscernables et au moins un siècle de service attendu pour les deux types de tuyaux, les tuyaux en PEHD recyclé présenteraient de nouvelles considérations environnementales et éventuellement économiques pour le marché.

"C'est une alternative plus durable dans la mesure où elle utilise moins de matériaux vierges, ce qui la rend plus respectueuse de l'environnement", a déclaré Pluimer. "Au-delà de cela, il pourrait également y avoir des avantages en termes de coûts."

Historiquement, le béton a été le principal matériau utilisé pour le drainage ferroviaire, suivi du métal puis du plastique, qui peut être du PVC ou du PEHD. Si les tuyaux en PEHD post-consommation deviennent une nouvelle option, cela devrait réduire les coûts grâce à une concurrence accrue, selon Daniel Currence, directeur de l'ingénierie de la division des tuyaux ondulés du Plastics Pipe Institute, une association professionnelle basée à Dallas.

"Notre position est que chaque fois que vous autorisez la concurrence de matériaux supplémentaires, vous obtiendrez le meilleur prix", a déclaré Currence lors du même entretien téléphonique.

Michael Pluimer collecte des données au cours de l'étude.

Un drainage adéquat est important pour l’entretien des plates-formes ferroviaires. Même de petites augmentations d’humidité dans les couches sous-jacentes de roches et de gravier peuvent réduire la capacité portante et la stabilité, ce qui à son tour affecte les taux de dégradation de la voie.

Le PEHD ondulé est souvent utilisé par l'industrie ferroviaire pour les applications de ponceaux et de drainage car il résiste à la corrosion et à l'abrasion, a une longue durée de vie et est flexible. SEPTA souhaitait en savoir plus sur les performances et la durée de vie des tuyaux en PEHD recyclé.