荷重媒体がHDPEジオメンブレンの膨張変形力学特性に及ぼす影響を研究するために、0.2、0.3、0.6mmの三つの厚さのHDPEジオメンブレンを研究対象とした。膨張変形専用試験装置を使用し、気体および液体を荷重媒体として使用し、1kPa/sの注入速度で環状拘束下での球状膨張変形試験を実施し、偏光顕微鏡を用いてジオメンブレンの膨張破壊の微細形態変化および差異、破壊機理を重点的に分析した。結果は以下のとおりである。同一環境条件下で、液体膨張時の破裂圧力は気体膨張時より平均約34％高く、液体膨張破壊時の膨張高さは気体膨張時より平均約22％高い。気体および液体膨張時のジオメンブレンの膨張変形は異なる弾性、降伏、強化および破壊変形段階を示す。気体膨張時のジオメンブレンは線状破壊面であり、微視的には高分子鎖の均一な伸長変形および断裂を示す。液体膨張時のジオメンブレンは帯状破壊面であり、微視的には高分子鎖の不均一な伸長変形および断裂を示す。荷重媒体がジオメンブレンの球状膨張変形の力学的特性および破壊特性に及ぼす影響は主に媒体自体の特性、膜下圧力荷重分布および高分子鎖の再配向・再結晶に関係している。液体媒体を用いてジオメンブレンの膨張破壊強度試験を行うことが推奨される。

ジオメンブレン;圧力媒体;気体膨張;液体膨張;膨張変形;破壊形態