Mont Terri Ventilation Test Phase II. Water Retention Curves Determined on Argillite Samples Taken before and after an in situ Ventilation Phase

Abstract

The VE (ventilation) test carried out at the Mont Terri underground laboratory in Switzerland intended to evaluate in situ the behaviour of a consolidated clay formation when subjected to alternate periods of flow of wet and dry air during several months. For that, a 10-m gallery was excavated in the Opalinus Clay formation and carefully instrumented. Before and after a second ventilation phase boreholes were drilled. Samples were taken from the drill cores and were analysed from mineralogical and geochemical points of view. Also, the retention curves of these samples were determined in the laboratory following drying paths performed under free volume conditions at 20°C, what is the content of this report. Although there are not large differences in the WRC of samples taken from different boreholes, at different distances from the gallery wall or before or after ventilation, those samples taken near the gallery wall and after ventilation tend to show a higher water retention capacity. This has been correlated to the higher salinity of the pore water of these samples, what increases their osmotic suction. This effect is attenuated towards high suctions.

El ensayo VE (ventilación) llevado a cabo en el laboratorio subterráneo de Mont Terri en Suiza tiene por objeto evaluar in situ el comportamiento de una formación arcillosa consolidada cuando se somete a flujo alterno de aire seco y húmedo durante periodos de varios meses. Para ello se excavó en la formación arcillosa Opalinus una galería de 10 m de longitud y se instrumentó intensivamente. Antes y después de una segunda fase de ventilación con aire seco se perforaron sondeos. De los testigos de estos sondeos se tomaron muestras para su caracterización mineralógica y geoquímica. También se han determinado en estas muestras sus curvas de retención de agua a volumen libre y siguiendo trayectorias de secado a 20°C, lo que constituye el contenido de este informe. Aunque no se han encontrado grandes diferencias entre la capacidad de retención de muestras provenientes de sondeos perforados antes o después de la fase de ventilación o tomadas a diferentes distancias de la galería, sí se ha podido constatar una tendencia a una mayor capacidad de retención de agua en las muestras tomadas cerca de la galería y después de la fase de ventilación. Esta tendencia desaparece para las succiones altas, y se ha correlacionado con la mayor salinidad de estas muestras, y por tanto con un aumento de la succión osmótica.