Modelagem descritiva do comportamento do cimento Portland em ambiente de repositório para rejeitos radioativos
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Data
2017
Data de publicação:
Autores IPEN
Orientador
Roberto Vicente
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Resumo
A deposição de rejeitos radioativos em repositórios geológicos profundos vem sendo estudada nos últimos anos em diversos países. Materiais à base de cimento são utilizados nesses repositórios como material estrutural, matriz de imobilização de rejeitos ou material de preenchimento. Compreender o desempenho desse material é essencial para garantir a segurança da instalação durante o seu tempo de vida útil (de milhares a centenas de milhares de anos, dependendo do tipo de rejeito). Este trabalho objetiva modelar o comportamento em longo prazo do cimento Portland e estudar a influência de diversos fatores na hidratação e na evolução desse material. A modelagem descritiva abordou a hidratação do cimento nas condições ambientais esperadas no repositório e os efeitos desses fatores em propriedades mecânicas, mineralógicas e morfológicas do cimento. Os fatores ambientais considerados relevantes neste trabalho foram: alta temperatura e pressão, penetração de água subterrânea contendo íons quimicamente agressivos ao cimento e a presença do campo de radiação proveniente dos rejeitos. Ensaios acelerados de degradação também foram realizados para corroborar com o modelo descrito. Observou-se uma sinergia entre diversos fatores na degradação do cimento, como a influência da temperatura e da radiação em reações deletérias ao material. O resultado da modelagem apontou três principais possíveis causas de falha nas barreiras artificiais: a) a formação de um caminho preferencial; b) a perda de resistência e coesão do material; e c) o aumento na corrosão das estruturas metálicas. A descrição do modelo apresentada é a base para a modelagem matemática e a análise de segurança dos repositórios estudados no Brasil.
Como referenciar
FERREIRA, EDUARDO G.A. Modelagem descritiva do comportamento do cimento Portland em ambiente de repositório para rejeitos radioativos. Orientador: Roberto Vicente. Coorientador: Júlio Takehiro Marumo. 2017. 221 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2017.tde-24112017-110801. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/28423. Acesso em: 24 Apr 2024.
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Assuntos
portland cement; boreholes; radioactive waste disposal; radioactive waste facilities; depth; backfilling; sealed sources; thermal degradation; damage; ground water; reservoir pressure; environmental effects; mechanical properties; hydration; dry storage; x-ray diffraction; scanning electron microscopy; thermal gravimetric analysis; site characterization