Frysegenskaper hos kalciumurlakad betong – hur kan SFR påverkas av långvarig kontakt med grundvatten och de temperaturer som råder vid förvaret vid en permafrost? Experimentella studier.

• Main Author: Fridh, Katja
• Format: Report
• Language: Swedish
• Published: Avd Byggnadsmaterial, Lunds tekniska högskola 2017
• Subjects: Civil Engineering; betong; urlakning; frysning under tvång; lågtemperaturkalorimetri; lågtnedbrytning av betongförvar; Kring; permafrost
• Online Access: https://lup.lub.lu.se/record/395505ae-7556-4240-a78f-3a7f9ea11cbd; https://portal.research.lu.se/files/24359852/slutrapport_inkl_vattenfallsrapport.pdf

Svensk Kärnbränslehantering (SKB) har som en av sina uppgifter att skapa kunskap om hur betongen i slutförvaret för kortlivat radioaktivt avfall (SFR) kommer att åldras och hur det i sin tur kommer att påverka betongbarriärens skyddande förmåga. I tre studier har därför avdelningen för Byggnadsmaterial vid Lunds Tekniska Högskola med olika experimentella undersökningar studerat hur betongens egenskaper påverkas vid frysning under inverkan av tvång (Pålbrink & Rydman, 2013), för betong med olika grad av urlakning (Karlsson, 2017) samt denna rapport. Resultaten visar att då betongen i förvaret kommer att omges av vatten i vilken frysningen kommer initieras, kommer underkylningen i betongen att vara väldigt liten. Det innebär att även om enbart ett par minusgrader kommer att uppnås i förvaret kommer det att ske isbildning i betongen. Då denna kommer att ske efter omgivande vatten frusit kommer tvånget att vara stort. I de försök som skall efterlikna dessa förhållande genom att frysa betong omgiven av grus och vatten i en stålbehållare, erhölls för ej åldrad betong med vattenmättnadsgrader ≥ 0,92 en sänkning av betongens dynamiska elasticitetsmodul med 85 %. Då samma prover spräcktes erhölls en sänkning av spräckkraften på ca 30 %. För prover med vattenmättnadsgrader kring 0,4 erhölls ingen förändring av betongens dynamiska elasticitetsmodul och inte heller en förändring av spräck‐kraften. Hur vattenfylld betongen i förvaret kommer att vara när den utsätts för frystemperaturer (permafrost) avgör hur mycket betongens egenskaper påverkas. Observera att dessa resultat erhölls vid studier på ej åldrad betong. Betongen kommer att vara i kontakt med grundvatten under mycket lång tid innan permafrosten sker vilket innebär betongen kommer att vara påverkad av urlakning. Karlsson (2017) studerade hur en urlakad betong påverkas av permafrost genom att bygga en kopia av urlakningsuppställningen som togs fram i Babaahmadi (2015). Uppställningen innebär att accelererad urlakning av Ca skapas genom elektrisk migration. ...