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【24h】

Influence of cement type on transport properties and chemical degradation: Application to nuclear waste storage

机译：水泥类型对运输性质和化学降解的影响：在核废料存储中的应用

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Le stockage de déchets radioactifs en formation géologique profonde est une voie d'investigation de l'ANDRA (Agence Nationale pour la gestion des Déchets RadioActifs). La barrière ouvragée doit assurer pendant de longues périodes une capacité de confinement, caractérisée par ses propriétés de transfert et le maintien du tampon acido-basique du ciment hydraté. Pendant la durée de service de l'ouvrage, ces propriétés sont modifiées par l'attaque des eaux souterraines. La nature du ciment influençant majoritairement les performances du béton, il apparaît essentiel de sélectionner les composants adéquats pour établir des formulations performantes. Dans cette étude, les durabilités d'un ciment Port-land ordinaire et d'un ciment aux cendres volantes et aux laitiers sont comparées. Les propriétés de transfert et la microstructure de mortiers sont mesurées pour en évaluer les capacités de confinement. Afin d'estimer le comportement à long terme de la structure, un essai de dégradation par le nitrate d'ammonium a été développé pour accélérer la décalcification des matériaux cimentaires. L'évolution de l'épaisseur dégradée au cours du temps est suivie. L'impact de la décalcification sur les propriétés de transfert est évalué. Les additions minérales semblent améliorer les propriétés des mortiers, notamment en terme de diffusivité, mais pas assez pour résister à l'attaque chimique. Mots clef: Cendres volantes, laitier, perméabilité au gaz, diffusion des chlorures, porosimétrie mercure, décalcification, nitrate d'ammonium.%The geological repository of nuclear waste in concrete containers is a possible storage method explored by ANDRA (Agence Nationale pour la gestion des Dechets RadioActifs). The concrete must display a high confinement capacity for long periods, characterized by low transport properties and by the acido-basic buffer of hydrated cement. During service life, these properties can be endangered by chemical attack of underground water. The cement type has an important influence on the concrete's performances. Then, it is essential to establish appropriate mixtures with accurate components. In this work an ordinary Portland cement and a fly ash and blast furnace slag blended cement are compared. To determine confinement capacities, transfer properties and mortars microstructure were investigated. To predict the long term behaviour, an ammonium nitrate test has been developed to enhance decalcifica-tion and to accelerate hydrolysis of cementitious materials. Measurement of degraded depth with time regarding calcium content was carried out. Impact of decalcifica-tion on transport properties was evaluated. Fly ash and blast furnace slag provide better properties for native mortars, and more particularly diffusion properties, but not as much as necessary to limit leaching in degraded material by chemical attack.
机译：放射性废物在深部地质层中的存储是ANDRA（国家放射性废物管理机构）进行调查的途径。工程隔离层必须长期确保围堵能力，该围堵能力的特征是其转移特性和对水合水泥的酸碱缓冲液的维护。在结构的使用寿命期间，这些特性会因地下水的侵蚀而改变。由于水泥的性质主要影响混凝土的性能，因此选择适当的组分以建立有效的配方似乎至关重要。在这项研究中，比较了普通波特兰水泥以及粉煤灰和矿渣水泥的耐久性。测量灰浆的传递性能和微观结构，以评估其围堵能力。为了估计该结构的长期性能，开发了硝酸铵降解测试以加速水泥质材料的脱钙。随时间变化的厚度随时间变化。评估了脱钙对转移性能的影响。矿物添加剂似乎可以改善砂浆的性能，特别是在扩散性方面，但不足以抵抗化学侵蚀。关键词：粉煤灰，矿渣，气体渗透性，氯化物扩散，汞孔隙率法，脱钙，硝酸铵％。混凝土容器中核废料的地质处置库是ANDRA探索的一种可能的储存方法（国家纪事报）放射性废物）。混凝土必须长期表现出高的约束能力，其特征在于运输性能低以及水合水泥的酸碱性缓冲剂。在使用寿命期间，地下水的化学侵蚀可能会危害这些性能。水泥类型对混凝土的性能有重要影响。然后，必须建立具有准确成分的适当混合物。在这项工作中，将普通的波特兰水泥与粉煤灰和高炉矿渣混合水泥进行了比较。为了确定限制能力，研究了转移性能和砂浆的微观结构。为了预测长期行为，已经开发了硝酸铵测试来增强脱钙作用并加速水泥质材料的水解。关于钙含量，随时间测量劣化深度。评估了脱钙对运输性能的影响。粉煤灰和高炉矿渣为天然砂浆提供了更好的性能，更特别的是具有扩散性能，但是没有足够的限制以限制化学侵蚀对降解材料的浸出。

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