2011 Jornada Científica de la Sociedad Española de Arcillas 14 de ...

Jornada Científica de la Sociedad Española de Arcillas. 14 de Noviembre de 2011
LECCIONES APRENDIDAS DEL ENSAYO FEBEX IN SITU:
EVOLUCIÓN DEL AGUA INTERSTICIAL EN LA BARRERA DE BENTONITA
Y SU IMPLICACIÓN EN PROCESOS GEOQUÍMICOS, MINERALÓGICOS Y
MICROESTRUCTURALES
A.M. Fernández*, A. Melón*, D.M. Sánchez Ledesma*, M.V. Villar*, J. Samper**
*CIEMAT, Dpto. Medio Ambiente, 28040 Madrid
**E. T. S. Ingenieros de Caminos, Univ. de la Coruña, Campus de Elviña s/n,
15192 La Coruña
FEBEX (Fullscale Engineered Barrier EXperiment) es un proyecto de
demostración e investigación sobre la barrera de ingeniería de bentonitas en un
almacenamiento de residuos de alta actividad. Este proyecto incluye un
ensayo in situ a escala 1:1 en una galería excavada en granito en el laboratorio
subterráneo de Grimsel (Suiza). En su primera fase operacional (1996-2002) el
ensayo in situ consistía en: a) un sistema de calentamiento formado por dos
calentadores separados horizontalmente 1 m, simulando los contenedores de
residuos a una temperatura de 100ºC, b) bloques de bentonita altamente
compactada (w.c.: 14.4%; ρ d : 1.70 g/cm 3 ); 3) la galería excavada en el granito,
donde la roca saturada hidrata de forma natural la arcilla con un flujo de agua
de 7-12 L/día; y 4) los sistemas de instrumentación, control y monitorización.
Tras seis años de ensayo, se desmanteló la sección del calentador 1
permitiendo analizar los procesos termo-hidro-geoquímicos (THG) que tuvieron
lugar en la bentonita. Se diseñó un muestreo post-mortem para: a) analizar la
evolución del agua intersticial en función de los gradientes térmicos e
hidráulicos y los procesos geoquímicos involucrados; b) analizar los cambios
físicos, químicos, mineralógicos y texturales en la arcilla inducidos por el efecto
combinado del calor y la hidratación, modificaciones en el agua intersticial, la
interacción con aguas alcalinas del tampón de hormigón y la interacción con
metales y productos de corrosión; y c) confirmar las predicciones numéricas
termo-hidro-mecánicas y geoquímicas (THMG).
Del análisis de la bentonita obtenida tras el desmantelamiento (Figura 1) se
pudo concluir que: 1) no se han producido cambios mineralógicos en la fase
mineral de la arcilla, salvo excepciones puntuales que afectan a una parte
ínfima de la barrera; 2) como consecuencia de la hidratación y calentamiento
se han producido diferentes procesos geoquímicos: durante la hidratación se
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