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Volumen II - SAM

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Congreso <strong>SAM</strong>/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009<br />

EVALUACIÓN DE LA DEGRADACIÓN DEL HORMIGÓN ARMADO<br />

DE CONTENEDORES DE RESIDUOS RADIOACTIVOS<br />

DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD<br />

G.S. Duffó (1), (2), (3) , F.M. Schulz (3) y E.A. Arva (3)<br />

(1) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina<br />

(2) Universidad Nacional de Gral. San Martín, Argentina<br />

(3) Comisión Nacional de Energía Atómica, Depto. Materiales<br />

Av. Gral. Paz 1499 – (1650) San Martín, Buenos Aires, Argentina<br />

schulz@cnea.gov.ar<br />

RESUMEN. La Comisión Nacional de Energía Atómica está encargada de la construcción del repositorio<br />

necesario para disponer los residuos radiactivos de media y baja actividad. El hormigón armado es el<br />

material fundamental del repositorio y uno de sus principales mecanismos de deterioro es la corrosión de<br />

las armaduras metálicas. Mediante técnicas electroquímicas se evalúan parámetros (potencial de corrosión,<br />

velocidad de corrosión y resistividad) de probetas de hormigón armado conteniendo barras de acero lisas y<br />

soldadas; fabricadas con dos formulaciones diferentes: con escoria de alto horno y humo de sílice. Las<br />

probetas se exponen a diversos medios agresivos (ambiente de laboratorio, soluciones acuosas de cloruros y<br />

sulfatos). Los resultados obtenidos muestran mayores velocidades de corrosión en medio de cloruros en las<br />

barras soldadas. Además se determinaron coeficientes de difusión de cloruros y dióxido de carbono, los que<br />

mostraron que el hormigón con humo de sílice presenta menor coeficiente de difusión de cloruros (10 -8<br />

cm 2 /seg) y carbonatación despreciable. Por otra parte, se construyó e instrumentó con sensores un prototipo<br />

del contenedor a escala real a fin de monitorear la velocidad de corrosión de las armaduras. El prototipo<br />

expuesto al ambiente natural presenta velocidades de corrosión un orden de magnitud mayor respecto a las<br />

condiciones de laboratorio.<br />

Palabras clave: corrosión, residuos radiactivos, hormigón armado.<br />

1. INTRODUCCIÓN<br />

La Comisión Nacional de Energía Atómica de la República Argentina (CNEA) es la responsable<br />

del diseño y construcción de un repositorio monolítico superficial para la disposición final de residuos<br />

radiactivos de baja y media actividad. Estos residuos se caracterizan por tener un período de semidesintegración<br />

menor o igual a 30 años y son los que provienen de centros médicos, instalaciones<br />

industriales de distintas provincias del país, plantas de producción del Centro Atómico Ezeiza, laboratorios<br />

del Centro Atómico Constituyentes, resinas de intercambio iónico y filtros de las centrales nucleares y del<br />

futuro desmantelamiento de las mismas. El requisito de dicho repositorio, que deberá estar en operación para<br />

el año 2023, es asegurar protección a las personas y al medio ambiente para lo cual su vida útil debe ser<br />

mayor que 300 años, correspondientes a 10 períodos de semidesintegración,. El diseño elegido es similar a<br />

los repositorios emplazados en El Cabril (España) y L’Aube (Francia), y consta de una estructura constituida<br />

por tres barreras principales: la primera son tambores metálicos de 200 litros donde van los residuos<br />

inmovilizados, en segundo lugar contenedores de hormigón armado, que van dentro de celdas también de<br />

hormigón armado pero de mayor volumen, y una tercera barrera correspondiente a la formación geológica<br />

donde se construya la facilidad. Por las exigencias en cuanto a la vida útil de la facilidad, se plantea como<br />

objetivo el estudio de la durabilidad del hormigón armado, principal componente estructural del repositorio,<br />

definido como un material compuesto por la matriz cementicia (mezcla de cemento, agregados y agua) que<br />

proporciona resistencia mecánica a la compresión y las armaduras de acero que confieren resistencia a la<br />

tracción. Esta ingeniosa combinación tiene numerosas ventajas, motivo de su extendido uso en las<br />

construcciones; pero así también existen problemas que afectan su durabilidad, y entre ellos uno de los más<br />

importantes es la corrosión de las armaduras metálicas. Factores como el tipo de hormigón y el ambiente<br />

geográfico donde se halle la estructura tienen relevancia en lo concerniente a la corrosión y durabilidad del<br />

hormigón.<br />

Es conocido que el acero en medios alcalinos se comporta de manera pasiva, es decir forma una<br />

película de óxidos insolubles que queda adherida a la superficie del metal protegiéndolo del deterioro por<br />

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