Ensayos termohidráulicos en celdas grandes: propiedades hidro-mecánicas.

Abstract

El propósito del FEBEX (Full-scale Engineered Barriers Experiments) es el estudio del campo próximo (especialmente de la barrera de arcilla) para un almacenamiento de residuos radiactivos de alta actividad (RAA) en roca cristalina. El experimento consta de tres partes principales: 1) un ensayo in situ, en condiciones y escala reales; 2) un ensayo en maqueta, a escala casi real; y 3) un conjunto de ensayos experimentales de laboratorio, para complementar la información de los dos ensayos a gran escala. El experimento está basado en el concepto de referencia español en roca cristalina, en que las cápsulas de residuo se emplazan en galerías horizontales rodeadas por una barrera de arcilla formada por bloques fabricados con bentonita compactada a alta densidad (ENRESA 1995). Las barreras de ingeniería (residuo, cápsula y relleno de arcilla) son elementos clave en el concepto de almacenamiento final para los RAA. La cápsula aísla el residuo durante un cierto periodo de tiempo. La barrera de arcilla tiene el propósito múltiple de proporcionar estabilidad mecánica a la cápsula, absorbiendo tensiones y deformaciones generadas por la roca alojante; retardar la llegada del agua a la cápsula; y retener/retardar la migración de radionucleidos liberados por el deterioro de la cápsula. El comportamiento de un almacenamiento está influido por los cambios que se producen en las propiedades mecánicas, físico-químicas y geoquímicas de las barreras de ingeniería y de la roca del entorno. Estos cambios se generan por los efectos combinados del calor producido por la desintegración del residuo, por el movimiento del agua, y por la composición geoquímica del campo próximo. Los criterios de diseño y los procedimientos de construcción de las barreras de ingeniería también influyen en el comportamiento de un almacenamiento. Por todo ello, para la evaluación del comportamiento, es fundamental la comprensión y el análisis cuantitativo del campo próximo.Este informe describe los resultados obtenidos en tres ensayos termo-hidráulicos de tipo FQ de duración 6, 12 y 24 meses (FQ1/2, FQ1 y FQ2, respectivamente). La muestra procedente de cada uno de estos ensayos ha sido caracterizada bajo diferentes puntos de vista: la caracterización geoquímica y de fábrica ha sido llevada a cabo en la Universidad Autónoma de Madrid, y se recoge en un informe específico (Martín & Cuevas 2000); mientras que la determinación de las propiedades hidro-mecánicas de la muestra tratada se ha hecho en CIEMAT, y los resultados obtenidos están contenidos en el presente informe.