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.