Field testing of injection materials for deep repository
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2007
Department
Major/Subject
Kalliorakentaminen
Mcode
Rak-32
Degree programme
Language
en
Pages
71
Series
Abstract
Tämä työ on osa käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoituksesta vastaavan Posiva Oy:n projektia "Injektointimateriaalit". Työ jakautuu kahteen osa-alueeseen; kirjallisuusselvitykseen ja kenttäkoeosuuteen. Työn päätarkoitus on ollut kuvata injektointimateriaalien ominaisuuksien testaamiseen sopivimpia ja käyttökelpoisimpia menetelmiä sekä testata massoja kentällä. Tavalliset laboratoriossa käytettävät testimenetelmät on kuvattu yleisemmällä tasolla. Uudemmat testimenetelmät, hiekkakolonni - ja myötörajatikku - menetelmät, on kuvattu yksityiskohtaisemmin tarkoituksena ottaa menetelmät ensimmäistä kertaa käyttöön ONKALO:ssa, ydinjätteen loppusijoituslaitoksen maanalaisessa kallioperän tutkimustilassa. Tärkeimmät tässä työssä tutkitut injektointiaineen ominaisuudet ovat tunkeutumiskyky, reologiset ominaisuudet ja lujuuden kehittyminen. Työssä esitellyt kenttäkokeet tehtiin tavallisille sementtipohjaisille injektointiaineille sekä matalan pH:n injektointiaineille. Testejä tehtiin sekä kenttäkokeissa, normaalin injektoinnin yhteydessä että erikseen järjestetyissä sekoituskokeissa. Testien tarkoituksena oli lisätä tietoa injektointimassojen käyttäytymisestä todellisissa olosuhteissa ja siten vahvistaa laboratoriossa saatuja tuloksia. Testien yhteydessä matalan pH:n injektointiaineen toimivuutta verrattiin tavallisesti käytetyn injektointiaineen toimivuuteen. Sementtipartikkeleiden raekokojakauma ja reologia (viskositeetti, myötöraja) vaikuttavat merkittävästi injektointiaineen tunkeutuvuuteen. Pienempi raekoko mahdollistaa tunkeutumisen pienempiin rakoihin. Viskositeetilla on merkittävä vaikutus injektointiaineen tunkeutumiskykyyn. Mitä suurempi viskositeetti aineella on, sitä huonompia ovat sen juoksevuus ja tunkeutumiskyky. Bingham -nesteillä, kuten sementtipohjaisilla injektointiaineilla, myötörajalla on olennainen vaikutus aineen virtausominaisuuksiin. Rakoiluominaisuudet kuten rakoavauma, rakojen jatkuvuus ja suuntautuneisuus ja lisäksi rakopinnan ominaisuudet vaikuttavat myös omalta osaltaan aineen tunkeutumiseen. Suurempia paineita käyttämällä aine tunkeutuu pidemmälle. Suuremmat paineet voivat kuitenkin rikkoa ympäröivää kalliota. Neljästä tiivistysluokasta loppusijoitustilan tiivistäminen kuuluu vaativimpaan luokkaan (AA), jossa sallittu pohjaveden virtaama tunneliin on vain -1-2 1/min/100 m tunnelin pituudesta. Injektoimalla kallion raot tiivistetään pohjaveden virtaamaa vastaan. Tämä on tärkein peruste myös ONKALO:n tiivistämisessä.Description
Supervisor
Särkkä, PekkaThesis advisor
Sievänen, UrsulaKeywords
grout, injektointiaine, low pH, matala pH, silica sol, silika, penetration ability, tunkeutumiskyky, rheology, reologia, bleeding, vedenerottuminen, setting, sitoutuminen, shear strength, leikkauslujuus, compressive strength, puristuslujuus, leakage, tunnelin vuotovesi