Continuous Monitoring and Evaluation of the in-situ loaded bentonite layer in the Mock-up-Josef experiment (TZ 642/2022)

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F22%3A00365478" target="_blank" >RIV/68407700:21110/22:00365478 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Kontinuální sledování a vyhodnocování in-situ zatížené bentonitové vrstvy experimentu Mock-up-Josef (TZ 642/2022)

Original language description

Experiment Mock-up-Josef (MCJ) byl provozován po dobu téměř 10 let v in situ podmínkách Podzemní laboratoře Josef. Je prvním svého druhu na území ČR a pro jeho návrh byl použit švédský systém KBS-3V. Při výstavbě experimentu MCJ byly zúročeny i zkušenosti z experimentu Mock-up-CZ, který byl provozován v laboratořích Centra experimentální geotechniky Fakulty stavební ČVUT v Praze v letech 2002 až 2006. Provoz experimentu MCJ byl ukončen 30.10.2022 a 31.10.2022 začalo jeho rozebírání tzv. dismantling. V MCJ byla testována především bentonitová vrstva z českého lisovaného bentonitu Bentonit 75. Bentonit byl lisován do segmentů na objemovou hmotnost sušiny 1,75 g/cm3. Vylisované bentonitové segmenty utvořily válec o výšce 2170 mm a průměru 700 mm. Uvnitř tohoto válce bylo umístěno topné těleso, které simulovalo vyzařování tepla od ukládacího obalového souboru. V topném tělese byla nastavena teplota 100 °C po celou dobu zatěžování, na povrchu topného tělesa pak byla teplota 90 °C. Válec byl v in situ podmínkách podzemní laboratoře umístěn do úložného vrtu o průměru 750 mm a bentonitová vrstva byla přirozeně saturována vodou z okolního horninového prostředí. Vlivem teploty a saturace vodou probíhaly v bentonitu očekávané změny. Pro možnost monitoringu změn (procesů) byla uvnitř bentonitu instalována čidla měřící tlak, teplotu a relativní vlhkost. Ze zatížené bentonitové vrstvy byly průběžně odebírány a vyhodnocovány vzorky. Po určení vlhkosti a objemové hmotnosti byl stanoven stupeň saturace. Dále na vzorcích bentonitu probíhaly laboratorní zkoušky hydraulické vodivosti a bobtnacího tlaku. Část odebraných vzorků byla předána objednateli pro mineralogické a mikrobiologické rozbory. Monitorovací systém pro sledování šíření tepla byl instalován i do horniny v okolí experimentu a vývoj teplot byl monitorován v různých vzdálenostech od topného tělesa. Změny teploty byly zaznamenávány do vzdálenosti 3 m od svislé osy experimentu. V této zprávě je shrnuto řešení celého projektu po jednotlivých fázích. Zpráva dále obsahuje vyhodnocená data z monitoringu a výsledky ze všech odběrů bentonitu ze zatížené bentonitové vrstvy. Projekt přinesl nejenom důležité zkušenosti s provozováním experimentu v reálném prostředí podzemní laboratoře, ale také data pro tvorbu numerických modelů a výsledky využitelné pro další výzkum v oblasti např. geotechniky, mineralogie a mikrobiologie. Očekávány jsou výsledky z rozebírání experimentu, které by měly již zjištěné skutečnosti potvrdit.

Czech name

Kontinuální sledování a vyhodnocování in-situ zatížené bentonitové vrstvy experimentu Mock-up-Josef (TZ 642/2022)

Czech description

Experiment Mock-up-Josef (MCJ) byl provozován po dobu téměř 10 let v in situ podmínkách Podzemní laboratoře Josef. Je prvním svého druhu na území ČR a pro jeho návrh byl použit švédský systém KBS-3V. Při výstavbě experimentu MCJ byly zúročeny i zkušenosti z experimentu Mock-up-CZ, který byl provozován v laboratořích Centra experimentální geotechniky Fakulty stavební ČVUT v Praze v letech 2002 až 2006. Provoz experimentu MCJ byl ukončen 30.10.2022 a 31.10.2022 začalo jeho rozebírání tzv. dismantling. V MCJ byla testována především bentonitová vrstva z českého lisovaného bentonitu Bentonit 75. Bentonit byl lisován do segmentů na objemovou hmotnost sušiny 1,75 g/cm3. Vylisované bentonitové segmenty utvořily válec o výšce 2170 mm a průměru 700 mm. Uvnitř tohoto válce bylo umístěno topné těleso, které simulovalo vyzařování tepla od ukládacího obalového souboru. V topném tělese byla nastavena teplota 100 °C po celou dobu zatěžování, na povrchu topného tělesa pak byla teplota 90 °C. Válec byl v in situ podmínkách podzemní laboratoře umístěn do úložného vrtu o průměru 750 mm a bentonitová vrstva byla přirozeně saturována vodou z okolního horninového prostředí. Vlivem teploty a saturace vodou probíhaly v bentonitu očekávané změny. Pro možnost monitoringu změn (procesů) byla uvnitř bentonitu instalována čidla měřící tlak, teplotu a relativní vlhkost. Ze zatížené bentonitové vrstvy byly průběžně odebírány a vyhodnocovány vzorky. Po určení vlhkosti a objemové hmotnosti byl stanoven stupeň saturace. Dále na vzorcích bentonitu probíhaly laboratorní zkoušky hydraulické vodivosti a bobtnacího tlaku. Část odebraných vzorků byla předána objednateli pro mineralogické a mikrobiologické rozbory. Monitorovací systém pro sledování šíření tepla byl instalován i do horniny v okolí experimentu a vývoj teplot byl monitorován v různých vzdálenostech od topného tělesa. Změny teploty byly zaznamenávány do vzdálenosti 3 m od svislé osy experimentu. V této zprávě je shrnuto řešení celého projektu po jednotlivých fázích. Zpráva dále obsahuje vyhodnocená data z monitoringu a výsledky ze všech odběrů bentonitu ze zatížené bentonitové vrstvy. Projekt přinesl nejenom důležité zkušenosti s provozováním experimentu v reálném prostředí podzemní laboratoře, ale také data pro tvorbu numerických modelů a výsledky využitelné pro další výzkum v oblasti např. geotechniky, mineralogie a mikrobiologie. Očekávány jsou výsledky z rozebírání experimentu, které by měly již zjištěné skutečnosti potvrdit.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20501 - Materials engineering

Project

—

Continuities

V - Vyzkumna aktivita podporovana z jinych verejnych zdroju

Publication year

2022

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů