WP 7 HITEC: Souhrn výstupů českých stran projektu EURAD

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21110%2F24%3A00382968" target="_blank" >RIV/68407700:21110/24:00382968 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/68407700:21110/21:00357190

Výsledek na webu

<a href="https://surao.gov.cz/dokumenty-a-publikace/" target="_blank" >https://surao.gov.cz/dokumenty-a-publikace/</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

WP 7 HITEC: Souhrn výstupů českých stran projektu EURAD

Popis výsledku v původním jazyce

Tato zpráva shrnuje práce provedené ve WP7 HITEC (Influence of temperature on clay-based material behaviour) projektu EURAD. V rámci českého konsorcia byl studován vliv tepelného zatížení (do 150 °C) na hydromechanické, mineralogické a geochemické vlastnosti českého Ca/Mg bentonitu BCV. Výzkum byl prováděn v následujících třech oblastech  Stanovení charakteristik bentonitu po teplotním zatížení  Sledování charakteristik bentonitu v průběhu teplotního zatěžování  Měření, provoz a rozebrání fyzikálního modelu středního měřítka a vývoj a ověřování numerických modelů V první oblasti výzkumu byl testován bentonit po dlouhodobém zatížení teplotou 150 °C ve dvou vlhkostních stavech. V suchém stavu ve formě prášku a ve vlhkém stavu ve formě suspenze při zamezení výparu. Analýzy bentonitu proběhly při laboratorní teplotě. Ve druhé oblasti výzkumu probíhalo sledování chování lisovaného bentonitu v průběhu dlouhodobého a cyklického teplotního zatěžování, a to při aktivovaném bobtnacím tlaku. V průběhu zahřívání byl sledován vývoj bobtnacího tlaku a hydraulické vodivosti. Obsahem třetí oblasti bylo sestavení a provozování fyzikálního modelu středního měřítka, který sloužil jako benchmark a kalibrační a verifikační prostředek pro matematické modelování. Po rozebrání experimentu byl bentonit dále analyzován a byly stanoveny jeho hydromechanické vlastnosti. Výsledky výzkumu ukazují na ovlivnění vlastností bentonitu v důsledku jeho vystavení teplotě v suchém stavu. Změny ve struktuře smektitu byly potvrzeny na základě bazálních difrakčních linií smektitu, které indikovaly dehydrataci smektitu, ačkoli v semikvantitativním mineralogickém složení změny pozorovány nebyly. Současně byl zaznamenán pokles kationtové výměnné kapacity, měrného povrchu a retenční schopnosti. Praktickým důsledkem těchto změn bylo zvýšení hydraulické vodivosti, snížení swell indexu a meze tekutosti. Změny byly však jednorázové a nebyl pozorován žádný trend v závislosti na době zatížení. Naopak u za vlhka zatěžovaného bentonitu k dehydrataci, ani jinému ovlivnění mezivrstevního prostoru smektitu v důsledku vystavení zvýšené teplotě nedošlo. Ostatní parametry nevykazují změny žádné, nebo je zaznamenáno jejich zlepšení. Na základě měření provedeného během tepelného zatěžování lisovaného bentonitu byla zjištěna relaxace napětí v bentonitu. Tento jev se projevoval soustavným poklesem bobtnacího tlaku během vystavení zvýšené teplotě, který ani po ukončení zahřívání nedosáhl původní hodnoty. Míra poklesu a relaxace závisela na teplotě, které byl bentonit vystaven.

Název v anglickém jazyce

WP7 HITEC: Summary of the Czech outputs of the EURAD project

Popis výsledku anglicky

This report summarises the work conducted in WP7 HITEC (Influence of Temperature on Claybased Material Behaviour) of the EURAD project. Within the Czech consortium, the influence of thermal loading (up to 150 °C) on the hydromechanical, mineralogical, and geochemical properties of Czech Ca/Mg bentonite BCV was studied. The research was conducted in the following three areas:  Determining the characteristics of bentonite after thermal loading  Monitoring the characteristics of bentonite during thermal loading  Measurement, operation, and disassembly of a medium-scale physical model, and the development and verification of numerical models In the first area of research, bentonite was tested after long-term exposure to a temperature of 150 °C in two moisture states. In the dry state, it was in the form of a powder, and in the wet state, it was in the form of a suspension with evaporation prevented. Analyses were then conducted at laboratory temperature. In the second area of research, the behaviour of compressed bentonite was monitored during long-term and cyclic thermal loading, with activated swelling pressure. During heating, the development of swelling pressure and hydraulic conductivity was observed. The third area involved the assembly and operation of a medium-scale physical model, which served as a benchmark and calibration and verification tool for mathematical modelling. After disassembling the experiment, the bentonite was analysed, and its hydromechanical properties were determined. The results indicate an influence on the properties of bentonite due to exposure to thermal effects in a dry state. Although no changes were observed in the semiquantitative mineralogical composition, changes in the structure of smectite were confirmed based on the basal diffraction lines of smectite, which indicated smectite dehydration. At the same time, a decrease in cation exchange capacity, specific surface area, and retention capacity was recorded. The practical consequence of these changes was an increase in hydraulic conductivity, a decrease in the swell index, and a reduction in the liquid limit. However, these changes were one-time, and no trend was observed based on the duration of loading. On the contrary, in the wet-loaded bentonite, no dehydration or other influence on the interlayer space of smectite due to exposure to increased temperature was observed. Other parameters showed no changes or recorded improvements. Based on measurements conducted during the thermal loading of compressed bentonite, stress relaxation in the bentonite was observed. This phenomenon is manifested by a continuous decrease in swelling pressure during exposure to increased temperature, which does not reach its original value even after heating is stopped. The degree of decrease and relaxation depends on the temperature to which the bentonite was exposed.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20101 - Civil engineering

Projekt

—

Návaznosti

R - Projekt Ramcoveho programu EK

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

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